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UNE ANIMATION POUR COMPRENDRE LA FABRICATION DU TEXTILE INTELLIGENT

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LES TECHNOS DE L’ANNÉE ccPAGE 24

UN HOMME, UNE TECHNO ccPAGE 4

CAHIER TECHNIQUE ccPAGE 57

Il a insufflé le vivant dans la chimie

La matière mise en lumière

Roger Guilard, professeur à l’université de Bourgogne

La simulation de l’optique physique

N°960-961ccDÉCEMBRE 2013 - 16,50

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Red Bull Racing et ANSYS Une formule gagnante

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Pour Red Bull Racing, c’est simplement un jour comme les autres.

Exploitant la technologie de simulation numérique d’ANSYS, l’équipe Red Bull Racing crée des prototypes virtuels de ses voitures de course. Les ingénieurs optimisent l’aérodynamique, les freins et le système d’échappement, rapidement et pour un coût réduit. Red Bull Racing reste ainsi le leader de cet environnement ultra compétitif.

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EDITO

L’innovation en culture

ccMURIEL DE VERICOURT RÉDACTRICE EN CHEF

THOMAS GOGNY POUR IT

mdevericourt@industrie-technologies.com

Ça ne rate jamais. À chaque fois que l’on se penche sur les leviers à actionner pour stimuler l’innovation et, partant, la compétitivité, comme vient de le faire le gouvernement avec sa nouvelle donne pour l’innovation, un argument revient immanquablement. Pour expliquer les freins qui empêchent l’émergence des bonnes idées, ou leur transformation en produits et en emplois, on finit toujours, à un moment ou à un autre, par placer notre culture sur le banc des accusés. Formatés dès les rangs de l’école, nous serions collectivement trop attachés aux diplômes, trop conformistes, trop réticents au risque, trop cartésiens, trop obnubilés par la peur de l’échec, trop prisonniers d’une vision critique de l’entreprise, L’enjeu n’est pas trop compliqués dans notre rapport de faire table rase à l’argent pour apprécier les réussi- de la culture, tes économiques à leur juste valeur. mais de renforcer En trois mots comme en cent : pas la culture de l’innovation. assez Américains. Il y a bien sûr du vrai dans ce constat. Il ne servirait à rien de refuser de regarder en face ce qui fait objectivement obstacle à la créativité ou à l’esprit d’entreprise dans notre pays. Nul ne saurait par ailleurs songer à reprocher à ceux qui sont chargés de piloter les politiques d’innovation d’aller chercher les bonnes idées chez ceux qui réussissent.

Pour autant, il ne faut pas se tromper de combat. Nous ne résoudrons en effet aucun problème en tournant le dos à ce que nous sommes – une fâcheuse tendance pour le coup assez répandue chez nous, et nettement moins outre-Atlantique… Mieux vaudrait cultiver notre french touch ! L’enjeu n’est pas de faire table rase de la culture, mais de renforcer la culture de l’innovation. Opposer l’une à l’autre serait aberrant et contre-productif. Les bonnes idées ne naissent pas de rien. Au contraire, elles se nourrissent, entre autres, des spécificités culturelles. À nous d’apprendre à valoriser les nôtres. cm

DÉCEMBRE 2013ccN°960-961

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UN HOMME, UNE TECHNO

Il a insufflé le vivant dans la chimie Qu’ont en commun la production d’énergie solaire, la conception de ligaments artificiels, l’imagerie médicale et la dépollution industrielle? Ces molécules inspirées du vivant: les porphyrines. Roger Guilard leur a consacré sa carrière, faisant inlassablement le lien entre ses travaux de recherche et leurs applications.

Roger Guilard, professeur de chimie émérite à l’université de Bourgogne

S

versité de Dijon, grâce à deux professeurs, Jean Tirouflet et Pierre Fournari. Leurs cours traitent de chimie organométallique, un sujet de recherche très moderne pour l’époque. Le jeune homme est fasciné par la possibilité de reproduire le vivant. Des années passées en visite à l’étranger, à Houston aux États-Unis, en Suisse ou au Japon, et la rencontre à Paris d’un grand scientifique américain, James Collman, vont façonner plus précisément son activité. Ce chimiste s’est fait connaître en expliquant le mode de fixation de l’oxygène à l’hémoglobine, via une porphyrine. Roger Guilard prend le relais et montrera par exemple comment agissent certains composés qui inhibent le fonctionnement des porphyrines, en particulier l’hydrazine, responsable de graves troubles respiratoires. Sa carrière prend un tournant plus applicatif à partir de 1993, avec la création d’un laboratoire commun entre le CNRS et Air liquide. Il s’agit alors de fabriquer des molécules inspirées de l’hémoglobine, appelées

cc Les porphyrines biomimétiques À l’instar des porphyrines qui fixent l’oxygène dans les organismes vivants (hémoglobine, chlorophylle), les molécules sur lesquelles a travaillé Roger Guilard piègent un atome métallique en leur cœur, et plusieurs atomes organiques à leur périphérie.

Leur structure est simplifiée par rapport aux molécules naturelles.

Dans le cas des tétrazamacrocycles, développées pour le compte d’Air liquide afin de fixer l’oxygène, elle se limite, par exemple, à une cavité entourée d’un cycle de quatre atomes d’azote.

N°960-961ccDécembre 2013

tétrazamacrocycles, pour le piégeage d’oxygène et la purification de gaz. Roger Guilard mène aussi d’autres recherches collaboratives, notamment avec le CEA, ayant découvert l’utilité de ses molécules biomimétiques pour fixer, outre les gaz, des radioéléments produits par l’activité nucléaire. cc D’Air

liquide à la création de start-up

Malgré la poursuite de la collaboration avec Air liquide jusqu’en 2007, et une production scientifique intense, le chercheur se laisse tenter par l’entrepreneuriat. « Mon souci a toujours été de travailler sur des objectifs finalisés, même dans la recherche fondamentale. Après la collaboration avec un grand groupe, j’ai su que je devrais créer une start-up, modèle idéal pour le transfert de technologie, pour exploiter au mieux une idée d’application ». En 2005, le chercheur crée ainsi Chematech, une petite société de synthèse à façon, avec au départ deux principales cibles : la dépollution industrielle avec la fixation de métaux lourds dans les effluents, et l’imagerie médicale. C’est ce second secteur qui suscite le plus d’intérêt du côté des industriels, et occupe bientôt 100 % de son activité. Les molécules produites par Chematech se retrouvent au cœur d’agents de contraste très répandus, comme le Dotarem, dont la structure principale se résume à un atome de gadolinium piégé dans un cycle à quatre bras azotés. Cette première entité devenue autonome, le scientifique se consacre désormais à deux autres sociétés, la

D.R.

i la chimie était un sport, elle s’apparenterait plus à un marathon qu’à un sprint de 100 mètres. À 73 ans, Roger Guilard peut en témoigner. Cet agrégé de sciences physiques, titulaire d’un doctorat de chimie organique, doit encore aujourd’hui répartir son temps entre l’université de Bourgogne, deux start-up qu’il a cofondées, et une troisième société pour laquelle il est consultant scientifique. Malgré la diversité apparente de ces responsabilités, une même discipline apparaît en filigrane dans la vie professionnelle du scientifique : la chimie inspirée du vivant, et plus particulièrement de molécules partagées par un grand nombre d’organismes, les porphyrines. Ces protéines sont impliquées dans le transport de l’oxygène, par exemple au cœur de l’hémoglobine dans le sang, ou dans la chlorophylle des plantes.

Roger Guilard se découvre un intérêt pour la chimie alors qu’il étudie à l’uni-

RogeR guIlaRd

T. GoGny pouR inDusTRie eT TeChnoloGies

Professeur de chimie diplômé de l’université de dijon, Roger guilard est l’auteur de plus de 450 publications scientifiques et de 22 brevets liés à la chimie bioinspirée dite hétérocyclique.

Il a constamment cherché a valorisé ses recherches sur les porphyrines synthétiques via des partenariats industriels et le lancement de plusieurs start-up.

start-up Porphychem, créée en 2013, et le fabricant de ligaments artificiels Lars, dont il préside le conseil scientifique. Si le chimiste s’y sent encore très impliqué, c’est que les deux entreprises ont en commun de nourrir des ambitions nobles. La santé du côté de Lars et l’environnement dans le cas de Porphychem, qui veut exploiter un catalogue élargi de porphyrines synthétiques, afin de concevoir des procédés propres produisant de l’énergie ou de dégradation des polluants. cc Procédés

vertueux

chimiques

En premier lieu, la start-up se concentre sur des catalyseurs inédits pour la réduction du CO2, qui pourraient ensuite être utilisés dans la chimie de spécialité. Por-

phychem participe aussi, avec l’équipe de Michael Grätzel à l’École polytechnique fédérale de Lausanne, aux recherches sur les futures générations de cellules solaires. Les porphyrines synthétiques, en mimant l’activité de celles impliquées dans la photosynthèse, ont en effet le potentiel de doper les rendements. Au sein de Lars, la mission de Roger Guilard est de travailler sur des implants qui seront mieux assimilés par l’organisme.

Les ligaments artificiels commercialisés aujourd’hui permettent déjà d’atteindre des performances et une durée de vie qui en font une alternative sérieuse à l’autogreffe, y compris pour des athlètes professionnels. Charge au scientifique, récompensé tout récemment par le grand prix de la chimie de l’Académie des scien-

ces, d’accompagner le développement de revêtements chimiques pour accélérer l’intégration, et même dans un horizon plus lointain d’inventer des implants entièrement biodégradables pour ne laisser dans le corps que le ligament reconstruit. Ces travaux très applicatifs et éloignés des porphyrines ne font cependant pas oublier au scientifique l’importance de la recherche fondamentale. Les deux tiers du prix décerné par l’Académie des sciences iront ainsi à son équipe de l’université de Bourgogne, pour travailler, comme Porphychem, sur la réduction du CO2. Voilà peutêtre la formule parfaite pour créer de l’innovation de rupture. cm cc Ludovic Fery lfery@industrie-technologies.com

Décembre 2013ccN°960-961

SOMMAIRE

EN COUVERTURE

TENDANCES

Prix des ingénieurs de l’année

DURABILITÉ

La propulsion électrique prend son envol cc PAGE 8

Le palmarès 2013 cc PAGE 10

OPTIMISATION

Un logiciel pour simuler le démantèlement nucléaire

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cc PAGE 14

AUTO-APPRENTISSAGE

Une puce évolutive grâce à un réseau neuronal

cc PAGE 16

PRÉCISION

Un logiciel de navigation en intérieur pour les drones cc PAGE 18 RAPIDITÉ

Modéliser plus vite les bâtiments cc PAGE 20

C’EST PAS NOUVEAU… QUOIQUE

Vélos motorisés : la roue tourne, encore et encore cc PAGE 20

INDUSTRIE-TECHNO.COM

AUTOMOBILE Un véhicule fabriqué en impression 3D cc PAGE 22

LES TECHNOS DE L’ANNÉE Déjà connu de longue date par les industriels, le rôle moteur de l’innovation dans la compétitivité semble enfin faire l’unanimité dans la classe politique et inspire de plus en plus de laboratoires de recherche académiques. Convaincue de l’importance, pour les industriels, de se tenir au fait des dernières évolutions technologiques, la rédaction a sélectionné pour vous 30 innovations susceptibles de créer de la valeur dans tous les secteurs. ccPAGE 24 NUMÉRIQUE INFORMATIQUE

CONCEPTION DESIGN

Les lunettes pour y voir Les défis au-delà des objets des puces 3D cc PAGE 26

cc PAGE 32

ÉNERGIE ENVIRONNEMENT

Un système solaire hybride sous haute concentration cc PAGE 38

PRODUCTION ROBOTIQUE

La machine à tissu connecté cc PAGE 30

MATÉRIAUX CHIMIE

Le béton se répare seul

cc PAGE 36

CHIFFRES

TENDANCES Les innovations qui ont marqué 2013 cc PAGE 42

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N°960-961ccDÉCEMBRE 2013

SOMMAIRE

Immeuble Antony Parc II 10, place du général de Gaulle BP 20156 92186 Antony Cedex Tél. : 01-77-92-92-92 Fax Rédaction : 01-77-92-98-51 Fax Publicité : 01-77-92-98-50 Une publication de Pour joindre vos correspondants, composez 01-77-92, suivi des quatre chiffres entre parenthèses indiqués après chaque nom.

Président Directeur général Christophe Czajka Directeur général délégué Julien Elmaleh

PRODUITS

SÉCURITÉ

Quand les robots font la ronde

cc PAGE 44

NOUVEAUTÉS

Notre sélection de produits classés en 5 secteurs de référence

cc PAGE 48 à 55

RÉDACTION Directeur des rédactions Thibaut De Jaegher (9483) Directrice adjointe de la rédaction Anne Debray (9251) Rédactrice en chef Muriel de Vericourt (9957) Assistante de la rédaction Marielle Flèche (9425) Rédacteur en chef adjoint Jean-François Prevéraud (9458) (Bureaux d’études, design, CAO, lettre Web) Rédacteurs Sophie Eustache (9421) (Numérique, électronique, informatique), Ludovic Féry (9482) (Biotechnologies, matériaux, chimie et qualité) Philippe Passebon (9481)(Énergie, environnement, électrotechnique et sécurité) Didier Ragu (9435) (Nouveaux produits) ONT COLLABORÉ À CE NUMÉRO Fabien Goubet et Corine Zerbib RÉALISATION Secrétariat de rédaction Nicole Torras (9493), première secrétaire de rédaction Direction artistique Gérard Quévrin (9494) Service Photo Bernard Vidal (9490) Infographie Florent Robert (9495)

CAHIER TECHNIQUE

La simulation optique physique La matière mise en lumière cc PAGE 57

COMMERCIAL Directrice commerciale du pôle Industrie Béatrice Allègre (9362) Directrice de clientèle Flora Morel (9361) Directeur de clientèle Piero Tomassi (9578) Régions Thierry Borde, directeur (04-72-84-27-54) Est Clarisse Michel (03-88-84-36-06) Allemagne/Suisse/Autriche : Thomas Hugues (9536) Benelux : Huson International Media (Rodric Leerling) +31 (0) 229 841 882 Grande-Bretagne : Huson International Media (Stuart Payne) +44 (0) 1932 564 999 États-Unis : Huson International Media +1 212 268 3344 Espagne : B2B Communication (Juan Jose Bellod) +34 91 319 8177 Espace Industrie - Contact Industrie - Service publicité Elodie Merat (9985) La direction se réserve le droit de refuser toute insertion sans avoir à justifier sa décision.

CONFÉRENCES-EVÉNEMENTS (9290) ADMINISTRATION-GESTION Directeur administratif et financier Stéphane Deplus (9402) Responsable juridique Mireille Monnier (9744) Directeur des affaires sociales Frédéric Sibille (9444) Directrice fabrication et achats Fabienne Couderc (9314) MARKETING, DIFFUSION-ABONNEMENTS Directeur Jean-Baptiste Alline (9781) Abonnements Laurence Vassor (9788) Promotion Marie-Sophie Leprince ( 9808) et Isabelle de Goüyon Matignon (9811) Marketing Damien Delhomme (9786) TARIFS ABONNEMENTS France (TVA 2,10 %) 1 an : 149 euros TTC Etudiant 51 euros TTC (sur justificatif) Etranger nous consulter Règlement à l’ordre d’Industrie et Technologies Pour l’UE, préciser le numéro de TVA intracommunautaire Librairie (vente des numéros déjà parus et des annuaires) Annuaires (TVA 5,5 % incluse) «L’Atlas des usines»: 230 euros TTC (papier) 650 euros (format xls)

LA FABRIQUE DE L’INNOVATION

Le théorème Samsung cc PAGE 66

CE NUMÉRO COMPORTE : - UN ENCART ABONNEMENT BROCHÉ DE 4 PAGES ENTRE LES PAGES 2 ET 67

CRÉDITS PHOTOS COUVERTURE : AFP ; T. GOGNY ; D.R. SOMMAIRE : AFP ; F. ROBERT ; D.R.

Numéro de commission paritaire : 0612T81775. Numéro ISSN : 1633-7107. Dépôt légal : à parution. Impression : Imprimerie de Compiègne, 60205 Compiègne. Industrie et Technologies est édité par Groupe Industrie Services Info SAS au capital de 38628352 euros. Siège social: 10 place du général de Gaulle 92160 Antony. RCS Nanterre 442.233.417. 10. Siret: 442 233 417 00041. TVA: FR29442233417. Principal actionnaire ETAI. Toute reproduction, représentation, traduction ou adaptation, qu’elle soit intégrale ou partielle, quels qu’en soient le procédé, le support ou le média, est strictement interdite sans l’autorisation de l’éditeur, sauf dans les cas prévus par l’article L.122-5 du code de la propriété intellectuelle. Seules sont autorisées les reproductions réservées à l’usage privé du copiste et non destinées à une utilisation collective et les analyses et courtes citations justifiées par le caractère scientifique ou d’information de l’œuvre dans laquelle elles sont incorporées. (loi du 11 mars 1957, art. 40 et 41, et code pénal, art. 425).

Copyright Groupe Industrie Services Info SAS. Tous droits réservés Directeur de la publication Christophe Czajka

DÉCEMBRE 2013ccN°960-961

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Depuis une décennie, le prix des ingénieurs de l’année, organisé par les rédactions des magazines Industrie & Technologies et L’Usine Nouvelle, distingue les réalisations remarquables de professionnels de talent, dans tous les secteurs industriels.

De l’aéronautique à la médecine en passant par le numérique, la chimie, l’acoustique ou la physique fondamentale, les lauréats des trophées 2013 ont inventé, mis au point, développé ou commercialisé des innovations exceptionnelles.

Découvrez le parcours et les travaux des membres de cette dixième promotion, mis à l’honneur lors d’une cérémonie anniversaire le 4 décembre à Paris.

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N°960-961ccDÉCEMBRE 2013

Durabilité La propulsion électrique prend son envol Développé en un temps record, l’E-Fan est un bimoteur électrique destiné aux écoles de pilotage, conçu par EADS pour étudier ce type de propulsion. Véritable laboratoire grandeur nature du futur, il a été distingué par le trophée développement durable du Prix des ingénieurs de l’année d’Industrie & Technologies. omment faire plus d’avions magne. La France était aussi de la partie consommant moins de car- avec le CriCri Elec, un petit quadrimoteur burant ? En misant sur déjà développé par EADS IW et ACS, prél’électricité bien sûr ! Habi- senté au public en 2011. L’E-Fan est son tuellement associée aux héritier direct, les mêmes équipes ayant trains ou aux voitures, la propulsion élec- travaillé sur les deux projets. Contrairetrique n’a jamais conquis ment à ses prédécesl’aviation, tant les obsta- cc seurs, tous construits en cles techniques sont nom- PRIX DÉVELOPPEMENT changeant les moteurs breux. La situation pour- DURABLE d’un modèle thermique rait toutefois évoluer avec PROPULSEUR déjà existant, l’E-Fan est l’E-Fan, un biplace entiè- D’INNOVATIONS le premier avion intégrarement électrique dévelement pensé et loppé en seulement huit construit pour la propulmois par EADS Innovasion électrique. À l’heure tion Works en coopéraoù nous écrivons ces tion avec la PME charenlignes, il attend son baptaise Aero Composite tême de l’air… dès que la Saintonge (ACS). Destiné météo le permettra. aux écoles de pilotage, Avec son fuselage intél’E-Fan se veut également gralement constitué de une préfiguration de l’apfibres fi bres de carbone pour pareil du futur : affranchi Emmanuel Joubert une masse minimale, cet est le lauréat du trophée du kérosène, plus silen- développement durable du PIA appareil au design épuré cieux et plus respectueux 2013. Titulaire d’une thèse a été l’une des stars du de chimie environnementale, de l’environnement.

Salon du Bourget, où il a il a rejoint EADS IW en 2009, Depuis 2007 et le vol pour y monter une équipe été présenté cet été. Avec réussi de l’Electron Libre, consacrée à la propulsion 550 kilogrammes pour premier ULM électrique, électrique.

6,67 m de long et 9,50 m Sa rencontre avec le directeur plusieurs projets d’aéro- technique d’ACS aboutira d’envergure, l’E-Fan fait nefs électriques ont vu le deux ans plus tard au premier figure fi gure de poids plume. vol du CriCri Elec, le grand frère jour en Chine, en Répu- de l’E-Fan. Sa propulsion est assublique tchèque et en Allerée par deux moteurs

C

P. GUITTET

PRIX DES INGÉNIEURS DE L’ANNÉE 2013

INGÉNIEURS DE L’ANNÉE LE PALMARÈS 2013

L’E-Fan est un élégant avion école tout électrique proposé par EADS. Avec 9,50 m d’envergure ce prototype est propulsé par deux moteurs électriques de 30 kilowatts chacun.

électriques de 30 kilowatts chacun qui alimentent deux hélices carénées. En plus de lui donner des airs de mini-jet, cette protection offre plus de sécurité lorsque l’avion est en phase de roulage. « Elle permet surtout de réduire considérablement le bruit et les vibrations générées par les hélices, de l’ordre de 30 à 40 % d’après nos estimations » précise Emmanuel Joubert, responsable d’équipe propulsion avancée chez EADS IW.

batteries amovibles dans les ailes

D.R.

cc Des

Pour fournir l’énergie nécessaire aux moteurs, les équipes d’EADS et d’ACS ont opté pour deux packs de batteries lithium-ion polymère constituées de 120 cellules d’une capacité de 40 ampè-

res-heures, situées dans la partie inférieure des ailes. Selon le type de vol (voltige ou apprentissage), ces dernières offrent une autonomie théorique de 30 à 60 minutes et se rechargent en une heure.

Les ingénieurs les ont modifiées afin de les rendre amovibles. On peut ainsi les remplacer si l’on désire redécoller sans attendre. « Développement rapide oblige, nous avons assemblé nos batteries dans nos laboratoires à partir de cellules achetées au fabricant coréen Kokam », explique Emmanuel Joubert. « Mais nous intégrerons les futurs modèles de packs batteries nous-mêmes, car la maîtrise de cette technologie est un enjeu capital » poursuit le responsable. Elles devraient en outre bénéficier d’une plus haute capacité et porter ainsi l’autonomie à 1 heure et demie.

Pour tous les transports électriques, si les batteries sont importantes, la gestion de l’énergie qu’elles délivrent l’est tout autant. Afin de l’optimiser, les ingénieurs d’EADS ont mis au point un système nommé e-Fadec, véritable « intelligence de l’avion ». Celui-ci permet entre autres de réguler automatiquement la consommation des moteurs. Enfin, pour plus de sécurité, l’avion dispose d’une batterie de secours et d’un parachute pyrotechnique. Parmi les autres innovations embarquées par l’E-Fan, on trouve un autre moteur électrique de 6 kilowatts dans le train d’atterrissage arrière. L’avion peut ainsi rouler sans solliciter les moteurs principaux, donc encore plus silencieusement.

Avec ses faibles nuisances sonores, l’E-Fan devrait contribuer à adoucir les relations entre riverains et aérodromes, le tout sans générer de dioxyde de carbone. Son business model reste à définir, mais ses concepteurs envisagent un tarif compétitif, « comparable aux avions similaires, avec un coût d’utilisation moitié moindre », glisse Emmanuel Joubert. L’EFan a donc plusieurs atouts pour séduire les aéro-clubs. Volera-t-il vers le succès ?

Réponse en 2017, lorsqu’il aura obtenu toutes les certifications requises. Quelle que soit la réponse, EADS planche déjà sur l’étape suivante. À savoir, le développement d’un avion de ligne régional d’environ cent sièges, équipé d’un moteur hybride. Nul doute qu’il s’inspirera des enseignements de l’aventure E-Fan. cm cc FABIEN GOUBET redaction@industrie-technologies.com

DÉCEMBRE 2013ccN°060-961

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INGÉNIEURS DE L’ANNÉE

Portraits des lauréats

cc

Prix sPécial du jury Pierre Védrine

Accélérateur de découvertes

I

ngénieur Arts & Métiers, est-ce vraiment une bonne filière pour s’intéresser à la physique des particules ? La réponse est oui, et Pierre Védrine le démontre depuis plus de vingt ans. Depuis son entrée au CEA en 1990, il travaille sur les aimants supraconducteurs, éléments clés des accélérateurs de particules.

Et c’est son équipe qui a mis au point les bobines supraconductrices centrales du détecteur Atlas. à savoir, l’un des énormes instruments de l’accélérateur LHC de Genève qui ont découvert en juillet 2012 le boson de Higgs, la fameuse particule élémentaire dont l’existence confirme la théorie en vigueur de la matière. « Déjà, adolescent, je voulais participer à des actions de recherche fondamentale », se souvient le lauréat du prix spécial du jury, qui aura 50 ans en 2014. Aussi, son diplôme en poche, il entame un DEA puis une thèse. Après des travaux sur des aimants supraconducteurs (déjà pour le LHC…), Pierre Védrine prend en 1999 la direction de l’équipe de vingt personnes chargée de développer les huit bobines du toroïde central, refroidies dans l’hélium liquide à – 269 °C, pour le détecteur Atlas de l’accélérateur LHC, jusqu’à la livraison du « produit fini » en 2006, suivi

de deux années d’intégration et de test, jusqu’au démarrage du LHC en 2008. Travailler sur des technologies dont les projets s’étendent souvent sur dix ou vingt ans, cela demande de la constance. Pas question, pour autant, de s’endormir sur ses lauriers. Avant

même la livraison des aimants sur le site du Cern à Genève, l’équipe du CEA avait déjà entamé un nouveau projet, dans l’imagerie médicale cette fois. Pour le laboratoire Neurospin du CEA de Saclay, les ingénieurs ont réutilisé le savoir-faire acquis au cours du projet du LHC sur la conception des bobines et les matériaux pour imaginer un aimant supraconducteur destiné à une machine d’IRM du cerveau qui utilisera des champs magnétiques allant jusqu’à 11,7 teslas, contre 3 teslas maximum pour les équipements actuels dans les hôpitaux. Une haute résolution qui permettra des études inédites sur le fonctionnement du cerveau et sur les maladies neurologiques. La livraison est prévue en septembre 2014. Ensuite, le calendrier est déjà chargé. Il y a la suite à donner aux équipements du LHC, avec des aimants toujours plus puissants. Mais aussi le projet international Iter de réacteur de fusion nucléaire, en cours de construction à Cadarache (Bouchesdu-Rhône), gros consommateur, lui aussi, d’aimants supraconducteurs. cm cc Thierry Lucas redaction@industrie-technologies.com

cc

Prix Pour la science Fanny chaPelin

Traqueuse de cellules souches anny Chapelin n’a pas perdu de temps. à 25 ans, elle est l’inventeuse d’une méthode de marquage de cellules souches.

«Déjà, petite je voulais guérir toutes les maladie!» se souvient-elle. Dans la foulée de son stage de fin d’études–elle est diplômée de l’UTC depuis juillet 2012- elle est embauchée par le département radiologie de la Stanford School of Medecine, aux États-Unis. Où elle remplace d’emblée le «post-doc» qui avait supervisé son stage.

Et elle poursuit son sujet de recherche, qui doit déboucher dès l’an prochain sur des essais cliniques! Jusqu’à maintenant, l’observation du devenir de cellules souches, destinées à réparer certains organes après implantation était assez lourde, puisqu’il fallait d’abord extraire les cellules, les mar-

10

N°960-961ccdécembre 2013

quer in vitro en recourant à des produits potentiellement dangereux, avant de pouvoir les transplanter. La jeune chercheuse a trouvé une méthode qui marque directement les cellules souches dans le corps du patient, avant même leur extraction, via une injection intraveineuse. Et qui se passe des agents dangereux. Résultat: moins de manipulation, moins de risques, et un suivi par IRM possible jusqu’à au moins 4 semaines, au lieu de 15 jours avec la méthode actuelle. Après ces débuts encourageants, Fanny Chapelin entend continuer dans la recherche et candidate dans ce but au programme de thèses de Stanford. cm cc Thierry Lucas redaction@industrie-technologies.com

P. Guittet

F

LE PALMARÈS 2013

cc

Prix de l’élèVe ingénieur arthur descamPs

La tête dans les étoiles

C

ollégien, Arthur Descamps construisait déjà des mini-fusées qu’il emmenait pour les lancer dans la forêt de Fontainebleau. Cet élève ingénieur de 23 ans est depuis passé à la vitesse supérieure, avec un projet de fusée tractée capable de larguer un avion radioguidé à une altitude de 1 000 mètres. Une entreprise menée dans le cadre du club aérospatial de son école, l’Estaca, qui rassemble 70 étudiants, et dont il a été président jusqu’en octobre dernier. Cette aventure a guidé les pas d’Arthur Descamps jusqu’à Pékin, où il s’est rendu avec quelques camarades au congrès international de l’aéronautique pour présenter son projet. « D’autres exposants ou visiteurs de toute nationalité sont passés sur notre stand.

Des Italiens, des Chinois et même des Qataris. Certains ont voulu acheter notre fusée ou étaient intéressés par nos capacités de production. D’autres voulaient des conseils pour intéresser les jeunes au secteur spatial. » Le jeune homme ne compte pas s’arrêter en si bon chemin. Il envisage la vie professionnelle avec gourmandise. « Si une dizaine d’étudiants avec quelques milliers d’euros peuvent concevoir et lancer une fusée capable d’accomplir une mission, une équipe d’ingénieurs disposant de moyens industriels et d’un budget conséquent peut décrocher les étoiles ! » cm cc hassan meddah redaction@industrie-technologies.com

cc

Prix de l’ingénieur de l’année didier eVrard

Pilote de haut vol

P. Guittet ; eADS

V

a victoire a le goût de l’évidence. à l’heure où la désindustrialisation poursuit son avancée inexorable, Didier Evrard est l’homme qui prouve que l’industrie française a encore du souffle et peut toujours faire rêver les foules. Si l’A350 d’Airbus a pu effectuer son premier vol sans trop de retard lors du dernier salon du Bourget, c’est grâce à cet ingénieur, ancien élève de l’École centrale de Lyon et de Sup’Aero, qui a aujourd’hui entre les mains un budget de 11 milliards d’euros et une équipe de 13 000 ingénieurs. Des chiffres qui prouvent le caractère stratégique de ce projet de nouveau long-courrier, alors que la bataille livrée avec l’américain Boeing n’a jamais été aussi âpre. « Il a de grosses pressions sur les épaules mais travaille sans faire de bruit, en toute discrétion », témoigne Françoise Vallin, déléguée syndicale CFE-CGC d’Airbus. Habitué aux courses de cross-country, l’homme a de l’endurance. Au-delà de sa dimension, le défi est aussi technique pour cet avion qui intégrera plus de 50 % de sa masse en matériaux composites, une quantité inédite. Comment ce père de trois enfants, qui fête cette année ses 60 ans, s’est-il retrouvé à la tête d’un tel projet ?

C’est Louis Gallois, alors patron d’EADS, qui lui a proposé en 2007 de prendre les manettes de ce programme hors du commun. Et c’est un certain Fabrice Brégier, numéro deux d’Airbus à l’époque et aujourd’hui patron du groupe, qui a œuvré en coulisse pour cette nomination. Nul hasard dans ce soutien : Didier Evrard et Fabrice Brégier avaient formé un premier tandem chez Matra à la fin des années 90. Didier Evrard a piloté de 1998 à 2002 le programme du missile de croisière Storm Shadow/Scalp. « Il a mis en place une gestion de projet digne de ce nom, inédite chez Matra, raconte François Bobo, directeur des programmes longue portée de MBDA, entreprise qui regroupe les anciennes activités de défense de Matra. Nous utilisons encore aujourd’hui des outils et des méthodologies que Didier Evrard a mis en place à cette époque. » Déjà, Didier Evrard doit gérer des équipes internationales. Il use aussi de son charisme pour entraîner ses collaborateurs, fait montre de discrétion tout en sachant imposer ses idées. Peu expansif, il organise pourtant des soirées festives pour renforcer les liens dans ses troupes. Un tempérament et une efficacité qui amèneront les dirigeants

d’EADS à lui faire confiance. à voir le bon déroulement du programme A350, ils ne doivent pas regretter leur décision. cm cc OLivier James redaction@industrie-technologies.com

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INGÉNIEURS DE L’ANNÉE

Portraits des lauréats

cc

Prix Pour l’innoVation éric lalliard

Agent double pour système hybride

C

es derniers mois, la vie d’Éric Lalliard a ressemblé à celle d’un agent secret.

De 2010 à 2013, l’ingénieur motoriste a vécu dans la confidentialité la plus complète au sein de sa propre entreprise, PSA. En dehors de ses plus proches collaborateurs, personne ne savait où, avec qui et sur quoi travaillait au centre de R&D de Carrières-sous-Poissy (Yvelines). « Nous avions même développé une stratégie visà-vis des autres ingénieurs du groupe, se souvient Éric Lalliard. Quand un d’entre eux nous disait “Je sais sur quoi vous travaillez” (alors que bien sûr il n’en savait rien), on le confortait dans son idée et on le flattait en lui demandant comment il avait réussi à percer le mystère ! Nous avons ainsi gardé le secret pendant trois ans ! » Le secret, c’est HybridAir, un système hybride à air comprimé. Une rupture dans le monde automobile, où tous les autres constructeurs utilisent des systèmes hybrides carburant/électricité. « PSA voulait

mettre au point un hybride peu onéreux, qui peut s’installer sur de petits véhicules.

Or le coût majeur de l’hybride, c’est la batterie et l’électronique embarquée pour la gérer. Nous avons donc cherché les alternatives » il explique l’ingénieur en chef. PSA opte alors pour le stockage hydro-pneumatique : un stockeur d’énergie sous forme d’air comprimé, un moteur-pompe hydraulique et une boîte de vitesses automatique spécifique sont associés à un moteur EB trois cylindres. L’énergie est stockée dans des accumulateurs de pression puis retransmis via le moteur-pompe aux roues avant.

La voiture peut alors rouler sans émission de CO2 sur quelques centaines de mètres en ville, ou faire baisser la consommation de son moteur sur route.

En interne, le projet AQ35 mobilise vite 180 collaborateurs, cooptés par le directeur du projet, Karim Mokkadem, et Éric Lalliard. « C’était une véritable aventure humaine, notre rayon de soleil dans une ambiance morose ! » se souvient-il.

Cette méthode de travail, baptisée « Skunk » a été importée de l’aéronautique par l’ancien directeur R&D Guillaume Faury. « Ca a très bien fonctionné, confirme l’actuel directeur R&D de PSA Gilles Le Borgne. Si d’autres projets sont en cours avec la même méthode, ça reste bien entendu secret ! » Pendant ce temps HybridAir, finalement dévoilé en début d’année, trace son chemin. Et devrait être sur la route en 2017. cm cc PaTrick dénieL

cc

Prix du numérique Bernard deBail

L’oreille absolue a passion est la musique. Sa spécialité l’électro-acoustique. Depuis 13 ans, Bernard Debail s’emploie à améliorer la reproduction du son par les enceintes acoustiques en exploitant au mieux les capacités de traitement électronique du signal. Cet ingénieur de 42 ans, armé d’un doctorat en acoustique et traitement du signal de l’université du Mans, joueur de guitare et de saxophone, est en quête de la perfection sonore.

Une préoccupation qui guide son action à la tête de la R&D de Cabasse, qui rassemble une quinzaine d’ingénieurs, techniciens et designers. Le projet d’enceintes Stream 3 illustre cette double préoccupation. « Il concrétise la convergence de deux tendances, explique Bernard Debail. D’un côté, la dématérialisation de la musique, sous forme de fichiers numériques stockés sur disque dur,

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N°960-961ccdécembre 2013

PC ou réseau. De l’autre, le développement des usages mobiles, avec le phénomène des applis sur tablettes et smartphones. » Ainsi, les Stream 3 sont plus que de simples enceintes. Intégrant les fonctions d’amplificateurs audio, elles constituent un véritable lecteur audio autonome capable de lire tous fichiers musicaux. Elles se connectent au réseau domestique et à Internet en Wi-Fi ou par câble Ethernet, et communiquent avec les mobiles sans fil en Bluetooth. à l’aide d’une appli, on peut depuis une tablette ou un smartphone voir tout le contenu musical de la maison et envoyer les morceaux à écouter sur les enceintes. Présentée au salon CES 2013, à Las Vegas, l’innovation fait sensation.

La PME française de 40 personnes réussit à devancer des grands de l’audio comme Bose, JBL ou Pioneer.

Pour Bernard Debail, la meilleure récompense est de voir les utilisateurs apprécier l’écoute. « C’est extrêmement touchant de les voir transformés par la qualité du son comme s’ils avaient vu des extraterrestres. » cm cc ridha LOukiL redaction@industrie-technologies.com

P. Guittet

S

LE PALMARÈS 2013

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Prix Pour un Projet industriel georges Fremy

Alchimiste des acides aminés

C

e n’est pas son premier brevet. Depuis ses débuts dans la recherche, Georges Fremy, ingénieur de recherche chez Arkema, en a publié 26, dont dix sont exploités industriellement. Mais celui-ci ouvre la voie à une première industrielle : une usine de production de la L-methionine, un acide aminé utilisé comme additif dans l’alimentation animale, par biosynthèse à partir de matière renouvelable (glucose). L’unité de 80 000 tonnes, mise au point et construite avec le coréen CheilJedang (CJ), doit démarrer en juin 2014 en Malaisie. Un investissement global de 450 millions de dollars, pour un pari qui n’était pas gagné d’avance. Sollicité fin 2007 par la société coréenne CJ, qui travaille sur la première étape de la biosynthèse de la L-methionine, la production d’une molécule intermédiaire, par fermentation du glucose dans une bactérie, pour

optimiser la deuxième étape, une réaction chimique qui donne le produit final, Arkema a mis deux ans à aboutir. En effet, la réaction ne se produit efficacement que dans une plage étroite de pression du methylmercaptan, gazeux dans les conditions de la réaction. C’est la détection de cet optimum qui a rendu le procédé économiquement viable. « Les résultats que nous avons obtenus sont en partie contre-intuitifs: il fallait persister et ne pas se décourager après les premiers essais qui ne donnaient rien », se souvient le chercheur.

Chercheur dans l’âme, Georges Fremy avoue avoir parfois du mal à se détacher de la paillasse et à déléguer cette partie du travail à ses collaborateurs. Il se réjouit d’autant plus de la réussite de ce projet, une occasion de valoriser son équipe de 10 ingénieurs et techniciens. Comme ce technicien qui, de plus en

cc Thierry Lucas redaction@industrie-technologies.com

cc

cc

Semeur de nuages

Successeur d’Icare

E

A

Prix Pour un entrePreneur jean-michel Bérard

P. Guittet ; S. JAyet

plus autonome, est chargé de mettre en place le laboratoire de contrôle de la future usine.

De son côté, il ira bien sûr en Malaisie voir l’aboutissement concret de son projet. Pas en spectateur : son équipe est aussi chargée d’assister les usines, et particulièrement celles qui démarrent avec un nouveau procédé… cm

n pointe sur le c l ou d q u ’ i l a investi il y a déjà neuf a n s , Je a n - M i c h e l Bérard, 52 ans, président du directoire de l’éditeur de logiciels Esker, lorgne désormais vers les réseaux sociaux d’entreprises pour des usages documentaires. « Certains disent que je suis visionnaire… » reconnaît, du bout des lèvres, le dirigeant, quand on lui demande de citer une qualité.

Pourtant cet ingénieur de l’Insa Lyon a appris le métier d’entrepreneur sur le tas. « Je n’avais pas la moindre idée de ce qu’était un compte prévisionnel ou un business plan », se souvient-il. Après quelques années de tâtonnements arrive LA bonne idée qui

lancera l’entreprise en 1989 : l’émulateur de terminal, qui connecte PC et serveurs. Le chiffre d’affaires de l’éditeur, qui emploie aujourd’hui 300 personnes, s’est élevé à de 40 millions d’euros en 2012. Il devrait atteindre 42 millions en 2013. cm cc céciLe maiLLard

Prix Pour un déBut Prometteur thiBault Proux

vec une mère pilote d’avion de tourisme et un grandpère ingénieur en acoustique chez Bréguet puis chez Dassault Aviation, Thibault Proux était sans doute destiné à l’aéronautique. Le jeune ingénieur a été l’un des responsables techniques du projet Peecad (pour Projet étudiant de l’Estaca pour la construction d’un aérostat dirigeable), sur la conception et la construction du premier « dirigeable drone » autonome à propulsion exclusivement solaire, qui a rassemblé une trentaine d’étudiants de l’Estaca et trois classes d’apprentis techniciens du CFA des Métiers de l’Aérien de Toussus-le-Noble et de Massy.

L’aérostat vise des missions de protection contre les feux de forêt grâce à une caméra visible, une caméra thermique, un système de géolocalisation et un télémètre laser. Le prototype devrait réaliser son vol inaugural dans un peu moins d’un an. cm cc PaTrick dénieL

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TENDANCES

Optimisation Un logiciel pour simuler le démantèlement nucléaire

Le logiciel Demplus repose sur des briques de réalité virtuelle développées au CEA.

Un logiciel de simulation du démantèlement des installations nucléaires est rendu disponible depuis le 4 octobre 2013 par Oreka Sud, une start-up née en 2010. Outil d’aide à la décision,

il permet d’évaluer les coûts de maintenance ou de démantèlement des installations, de minimiser la quantité de déchets, la durée et les risques liés à l’opération. Le logiciel Demplus repose sur des briques de réalité virtuelle développées au CEA. En se servant d’une maquette 3D de l’installation nucléaire préalablement réalisée sur des outils traditionnels comme Solidworks et Catia, il simule un opérateur ou un robot représenté par un avatar qui évolue dans l’installation. Il réalise toutes les opérations liées à la fin de vie de l’installation et calcule les conséquences d’une décision: coûts financiers, risques nucléaires, délais de réalisation, type et quantité de déchets, à travers plusieurs scénarios et en prenant en compte à partir d’une base de données dédiée l’évolution des paramètres en jeu. «Nous sommes en discussion avec des acteurs du démantèlement des réacteurs graphite-gaz français mais aussi avec des acteurs du nucléaire britannique et japonais», a révélé Luc Ardellier, président de la start-up. cc P. P. cc EN BREF

Des algorithmes peuvent servir à imaginer et mettre au point de nouveaux matériaux nanostructurés. Des chercheurs américains ont utilisé des colloïdes auxquels de l’ADN avait été ajouté pour permettre leur auto-assemblage, afin d’obtenir des nanostructures au design prédéfini en fonction des propriétés souhaitées.

Cette approche prend le contre-pied des techniques traditionnelles consistant à créer des matériaux dont les propriétés sont déterminées a posteriori. cm

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D.R.

Créativité Algorithmes pour nouveaux matériaux

TENDANCES

Économies Une technique d’impression des Oled moins coûteuse

D.R.

Une technique d’impression des Oled et cellules solaires a été développée par des

chercheurs de l’institut Fraunhofer sur les polymères, en lien avec l’entreprise d’ingénierie mécanique MBraun.

Les chercheurs ont trouvé le moyen d’imprimer les cellules solaires et les Oled sur un support à partir de solutions contenant respectivement des molécules absorbantes et des molécules organiques luminescentes.

Ces solutions les rendent directement imprimables sur le support. Actuellement, les techniques d’impression nécessitent de vaporiser les molécules sous vide, ce qui rend le procédé extrêmement coûteux et ne peut aboutir à une industrialisation à grande échelle. Au cœur du système de production se trouve un robot qui contrôle les différentes têtes d’impression, lesquelles agissent comme dans un système d’impres-

sion «Inkjet» classique. Les Oled sont appliquées sur le support une couche après l’autre de manière à obtenir une surface très homogène.

Les experts de l’industrie estiment que les Oled imprimées pourraient représenter un marché de 1 milliard de dollars. cc P. P.

Les Oled imprimées pourront être utilisées sur les toits des arrêts de bus comme sur cette maquette.

1

milliard d’années

c’est la durée record de conservation de données sous un format lisible obtenue par des chercheurs néerlandais et allemands.

Pour arriver à ce résultat, les scientifiques ont misé sur le tungstène, dont le point de fusion élevé de 3422 degrés Celsius et la faible dilatation thermique assurent la pérennité.

Ils l’ont encapsulé dans du nitrure de silicium pour le rendre moins malléable.

Transparent à la lumière, ce matériau préserve la lisibilité du code à matrice 2D de la structure en tungstène.

TENDANCES

Auto-apprentissage Une puce évolutive grâce à un réseau neuronal

Adaptabilité Quatrième dimension pour l’impression L’objet imprimé en 3D peut changer de forme par chauffage ou refroidissement.

Après la 3D, la 4D !

Des chercheurs de l’université de Singapour ont intégré des fibres de polymères à mémoire de forme au sein du matériel composite utilisé dans l’impression 3D. L’objet est ainsi produit dans une forme qui peut être modifiée par la suite par chauffage ou refroidissement, ce qui lui ajoute une quatrième dimension, celle du temps. cm

Un prototype de puce doté d’un réseau neuronal a été développé par Qualcomm. Le système fonctionne

avec des neurones reliés par des «synapses», ce qui lui permet de traiter les informations en parallèle. La technologie n’est pas nouvelle, des systèmes roboti­ ques l’utilisent depuis plusieurs années. Toutefois, aujourd’hui, la miniaturisation des composants permet d’incorporer sur une seule puce les capacités d’appren­ tissage. La firme, spécialisée dans la conception et la fabrication de solutions de télécommunications et en particulier des processeurs de téléphone portable, sou­ haite intégrer la puce sur ses futures plates­formes SoC Snapdragon pour smartphones. Associée à un CPU clas­ sique, la puce permettrait de combiner à la puissance de calcul habi­ tuellement exploitée de véritables interactions machine­humain.

Cela pourrait par exemple permettre à l’utilisateur d’expliquer à son téléphone qu’il doit éteindre le module Wi­Fi lorsqu’il n’y a pas de réseau à proximité. cc P. P.

Zeroth, le processeur qui s’inspire du cerveau humain.

D.R.

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11/03/2013 15:41:52

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TENDANCES

Fiabilité Prévenir les défaillances des machines-outils Un logiciel pour améliorer la fiabilité et la maintenabilité des machines-outils a été développé par le Cetim. L’uti­

litaire fonctionne sous Excel à partir d’une base de données des composants et sous­ensembles ayant une influence directe ou indirecte sur la fiabilité de la machine: données des constructeurs notamment, et pour les composants méca­ niques, données de fiabilité issues du retour d’expérience d’exploitation. Le fabricant de machines peut aussi intégrer des données financières.

Les principaux paramètres de fiabilité y sont exprimés par la moyenne des temps de bon fonctionnement avant la pre­ mière défaillance (Mean time to failure, MTTF) et, pour un système réparable, par la moyenne des temps de bon fonc­ tionnement entre deux réparations (Mean time between failure MTBF). L’utilisateur peut agir sur ces deux leviers: la fiabilité des composants de la machine et la maintenabilité.

Il peut réduire le temps de réparation, en prenant en compte les moyens de réparation dès la conception. cc S. E.

cc EN BREF

Rigidité Résine ABS pour l’impression 3D

Une nuance d’ABS très rigide, permettant d’imprimer Ces ciseaux sont réalisés des modèles 3D présentant en résine ABS 2 sur une imprimante Objet Connex. de faibles épaisseurs de parois est présentée par Stratasys lors du salon Euromold. Ce matériau est recommandé pour garantir la précision des arêtes des moules utilisés en micro-injection unitaire de pièces prototype en résines thermoplastiques. cm

D.R.

Interconnexion Vers un Internet sous-marin

Les capteurs situés au fond de l’océan pour détecter des tsunamis, les courants sous-marins et la pollution, pourront bientôt transmettre les données aux téléphones portables, grâce à une version sous-marine d’Internet.

La Fondation nationale des sciences américaines travaille sur un standard pour relier les réseaux de communication sans-fil sous l’eau au réseau terrestre. Il permettrait aux capteurs existants de communiquer entre eux et de compiler plus d’informations. cm

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TENDANCES

PrĂŠcision Un logiciel de navigation en intĂŠrieur pour les drones

Isolation Une laine minÊrale pour conserver la chaleur Le Superwool Plus Blok offre une très faible conductivitÊ thermique.

Des fibres synthÊtiques associÊes à de la silice alcaline, conçues par Morgan Advanced Materials ont permis de conserver des lingots d’acier à la tempÊrature de 800 degrÊs durant leur dÊplacement et de supprimer une Êtape de rÊchauffage, ÊnergÊtiquement coÝteuse. Hormis la logistique, la solution Superwool Plus, qui peut être mise en œuvre sous forme de panneaux, de laine ou d’enduits, se destine aux applications de haute tempÊrature comme les joints ou revêtements de fours industriels. cm

Un logiciel de navigation autonome pilote ce drone Parrot.

Dans le cadre du projet de recherche Drone4u, un logiciel a ÊtÊ dÊveloppÊ par des chercheurs de l’Institut TÊlÊcom ParisTech et d’Eurecom. Il autorise la navigation auto-

nome et en temps rÊel de drones en intÊrieur, sans capteurs spÊcifiques. Le programme a ÊtÊ mis au point sur un drone Parrot auquel un schÊma de vol spÊcial, dit en tire-bouchon, a ÊtÊ imposÊ pour faciliter la reconstruction 3D de l’environnement avec une seule camÊra. L’innovation tient à la combinaison de ce vol particulier, d’un algorithme de traitement d’images sur un ordinateur, et d’une boucle de rÊtroaction contrôle-commande sur le drone, rÊsume Ludovic Apvrille, chercheur à TÊlÊcom Paris-

Tech associÊ au projet Drone4u. La navigation autonome se fait quasi instantanÊment, quelques dixièmes de milliseconde Êtant nÊcessaires au traitement et la transmission d’informations par Wi-Fi. Ce logiciel constitue une alternative aux signaux GPS, qui ne sont ni assez forts ni assez prÊcis pour un usage en intÊrieur. Open source, le programme se destine à des drones professionnels comme grand public, ÊquipÊs de capteurs à bas coÝt. Selon Ludovic Apvrille, la technologie rÊpondrait parfaitement à des missions en entreprise comme le guidage de personnes, l’inspection de bâtiments ou des interventions d’urgence, par exemple en appui des pompiers. cc L. F.

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N°960-961ccdÊcembre 2013

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D.R.

cc EN BREF

TENDANCES

Travail collaboratif La manipulation dâ&#x20AC;&#x2122;objets 3D facilitĂŠe pour tous les supports

Issue des recherches menĂŠes au CNRS, elle fait lâ&#x20AC;&#x2122;objet de cinq brevets, permet de gĂŠrer en temps rĂŠel le traitement et la manipulation des donnĂŠes surfaciques ou volumiques dâ&#x20AC;&#x2122;objets, issues de scanners 3D et des outils de CAO. ÂŤ Les algorithmes effectuent le remaillage des donnĂŠes dĂŠjĂ acquises sur le volume ou la surface des objets pour en faire un maillage hybride, câ&#x20AC;&#x2122;est-Ă -dire semirĂŠgulier ou encore ÂŤ semi-rĂŠsolu Âť : il monte en rĂŠsolution au fur et Ă

mesure que les donnĂŠes se chargent.

La rĂŠsolution sâ&#x20AC;&#x2122;adapte au type de support sur lequel les images sâ&#x20AC;&#x2122;affichent, dont les capacitĂŠs de mĂŠmoire et de calculs sont très diverses Âť, prĂŠcise CĂŠline Maurel, responsable de projets en TIC Ă la SATT Sud-Est. Ainsi tous les supports, mĂŞme les tablettes, peuvent profiter et sâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠchanger rapidement les donnĂŠes.

Ces technologies se prĂŠsentent sous forme dâ&#x20AC;&#x2122;une bibliothèque logicielle qui inclut des outils de remaillage, de compression-dĂŠcompression, des formats de fichiers multirĂŠsolution, une bibliothèque de programmation ainsi que des logiciels de visualisation 3D et de streaming. cc P. P.

Ce robot-serpent est capable de se dĂŠplacer aussi bien sur terre que dans lâ&#x20AC;&#x2122;eau.

ModularitĂŠ Un robot-serpent plus souple

Un modèle plus modulaire du robot dâ&#x20AC;&#x2122;inspection ACM-R5H a ĂŠtĂŠ prĂŠsentĂŠ par la sociĂŠtĂŠ japonaise HiBot dans le cadre du Salon iRex Ă Tokyo. Le nouveau robot-serpent, capable de se dĂŠplacer sur terre ou dans lâ&#x20AC;&#x2122;eau, est plus facile Ă personnaliser. Lâ&#x20AC;&#x2122;utilisateur peut ajouter ou supprimer des segments du robot et se servir des compartiments de charge dans les modules arrière ou avant pour y ajouter des capteurs et camĂŠras. Chaque module comporte une batterie dâ&#x20AC;&#x2122;une autonomie dâ&#x20AC;&#x2122;une heure et demie. cm

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D.R.

Une suite logicielle de traitement en temps rÊel de modèles surfaciques et volumiques sera prochainement commercialisÊe par la startup Cintoo 3D.

cc EN BREF

TENDANCES

cc JEAN-FRANÇOIS PREVÉRAUD jfpreveraud@industrie-technologies.com

Vélos motorisés : la roue tourne, encore et encore édaler sans suer dans les côtes ? C’est possible grâce aux vélos à assistance électrique, ou à leurs alternatives visant à greffer moteur et batterie sur une bicyclette standard.

La Smart Wheel de FlyKly remplace ainsi la roue arrière d’un vélo.

Son moyeu lenticulaire comporte une batterie lithium-ion de 36 V, un moteur électrique de 250 W, des capteurs et l’électronique de commande. Le tout, pesant moins de 4 kg, propulse sans effort à 25 km/h sur plus de 50 km pour moins de 500 euros.

Une innovation qui rappelle les ‘‘bicyclettes à moteur auxiliaire’’ (BMA) nées en France au milieu des années vingt. Ces kits peu onéreux, adaptables à tout vélo, comportaient un petit moteur deux temps muni d’un galet venant frotter sur le pneumatique et entraîner la roue arrière. D’autres placèrent le moteur sur l’axe de la roue arrière en porte-à-faux à l’extérieur du cadre.

Une idée pas très nouvelle d’ailleurs car le premier vélo ‘‘motorisé’’ connu, capable d’atteindre 35 km/h grâce à un moteur à vapeur doté d’une chaudière à alcool, avait La bicyclette été réalisé en… 1871 ! Il fut bientôt suivi de à moteur des années l’invention de moteurs adaptables à un vélo 20 et son héritier classique. Le krach boursier de 1929, mais doté d’une roue surtout les fréquentes ruptures de cadres électrique. dues aux vibrations et aux efforts pour lesquels ils n’étaient pas conçus, firent passer ces moteurs auxiliaires aux oubliettes pendant une vingtaine d’années, avant que l’idée ne ressurgisse dans le sillage du Solex, né en 1943.

Aujourd’hui, ces dispositifs s’hybrident avec les smartphones.

Les paramètres de l’assistance de la Smart Wheel et ceux du trajet peuvent être gérés depuis un téléphone, qui permet aussi de bloquer la roue pour la transformer en antivol ou de retrouver sa position en cas de vol.

Et ça, c’est nouveau ! cm

P

Retrouvez chaque mardi la chronique de Jean-François Prevéraud en vous abonnant à notre newsletter www.industrie-techno.com

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N°960-961ccDÉCEMBRE 2013

Rapidité Modéliser plus vite les bâtiments Une nouvelle version du logiciel Élodie est présentée par le centre technique du bâtiment (CSTB) à l’occasion du salon Batimat. Conçue autour d’une approche colla-

borative incluant les retours d’expériences d’acteurs de la construction, elle permet d’évaluer rapidement les performances environnementales d’un édifice sur l’ensemble de son cycle de vie. Intuitive, elle réduit significativement le temps nécessaire à la modélisation des bâtiments. Le CSTB a aussi complété la base de données spécifiques produits de l’Inies par des données génériques matériaux, pour permettre des modélisations adaptées aux différents besoins des acteurs, de la phase conception, en amont, jusqu’à celle de l’évaluation.

Les données Inies ont été croiLogiciel collaboratif, sées avec celles d’autres bases Élodie évalue le cycle de référence, complémentaide vie d’un bâtiment. res, telle que Ecoinvent. Pour plus de fiabilité et de représentativité, ces données ont été re-contextualisées, notamment grâce à la prise en compte des hypothèses de transport ou encore du bon mix électrique. Cette bibliothèque de données génériques permet également d’intégrer une modélisation par macrocomposants pour une description des systèmes constructifs beaucoup plus rapide. L’analyse des bâtiments se fait désormais en 2 à 3 heures en moyenne, au lieu de 4 à 5 jours auparavant. ccJ.-F. P.

cc EN BREF

Intuitivité Télémètre laser communicant

Afin de faciliter la prise de mesure sur les chantiers, Bosch a lancé un télémètre laser doté d’une connexion Bluetooth: le GLM 100 C Professional, qui sera connecté à terme aux principaux logiciels de CAO du bâtiment. Les valeurs mesurées par le télémètre laser sont Le GLM 100 C transférées vers une tablette tactile ou mesure jusqu’à 100 m un smartphone. L’outil permet d’envoyer avec par mail des photos annotées du chantier une précision incluant les mesures. Toutes les fonctions de quelques du télémètre peuvent être contrôlées millimètres. à distance à partir du smartphone ou de la tablette. cm

D.R.

QUOIQUE…

TENDANCES &RQVWUXFWHXU GHSXLV

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6ROXWLRQV 3HUVRQQDOLVpHV

Ă&#x20AC; droite, lâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠcran gĂŠnère des ĂŠlectro-vibrations qui donnent lâ&#x20AC;&#x2122;impression de toucher les livres Ă gauche de lâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠcran.

Un ĂŠcran tactile capable de simuler par retour haptique la gĂŠomĂŠtrie 3D des objets virtuels et des images a ĂŠtĂŠ mis au point par des chercheurs du laboratoire Disney Research. Ils ont fait en sorte

de moduler la tension ĂŠlectrique entre le doigt et lâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠcran plat de manière Ă gĂŠnĂŠrer des ÂŤĂŠlectro-vibrationsÂť qui crĂŠent lâ&#x20AC;&#x2122;illusion dâ&#x20AC;&#x2122;une variation de la forme de la surface. Ce sont ces ÂŤĂŠlectro-vibrationsÂť qui donnent lâ&#x20AC;&#x2122;impression de toucher un objet en 3D. En amont, les donnĂŠes de profondeur de lâ&#x20AC;&#x2122;image ont ĂŠtĂŠ extraites avec un Kinect.

DĂŠjĂ prĂŠsent sur de nombreux smartphones, le retour haptique nâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠtait toutefois pas utilisĂŠ pour modĂŠliser une forme Ă lâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠcran. AssociĂŠ Ă une camĂŠra dotĂŠe dâ&#x20AC;&#x2122;un capteur de profondeur, le système pourrait permettre aux personnes malvoyantes de sentir les objets en face dâ&#x20AC;&#x2122;elles sans les toucher via un ĂŠcran. ccP. P.

ZZZ SDUYDOX[ IU 7pO Âą )D[

dâ&#x20AC;&#x2122;Intelligence Technologique cle lundi cle mardi cle mercredi cle jeudi cle vendredi

NUMĂ&#x2030;RIQUE&INFORMATIQUE PRODUCTION &ROBOTIQUE MATĂ&#x2030;RIAUX&CHIMIE CONCEPTION&DESIGN Ă&#x2030;NERGIE & ENVIRONNEMENT

CHAQUE JOUR recevez par mail une sĂŠlection dâ&#x20AC;&#x2122;innovations dans cinq familles technologiques diffusantes

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D.R.

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DĂ&#x2030;CEMBRE 2013ccN°960-961

21

INDUSTRIE-TECHNO.COM NUMÉRIQUE & INFORMATIQUE

PRODUCTION & ROBOTIQUE

MATÉRIAUX & CHIMIE

ÉNERGIE & ENVIRONNEMENT

CONCEPTION & DESIGN

Sur notre site Internet, le meilleur de la R&D en temps réel Automobile Un véhicule fabriqué en impression 3D

Tribune

Une voiture à deux places imprimée en 3D à l’échelle 1 avec une machine de Stratsys a été présentée en novembre par le designer Jim Kor. La Urbee, pour urbaine électrique, peut atteindre 110 km/h avec un moteur générateur utilisant du biocarburant et parcourt 116 km avec un litre. Son originalité réside dans sa carrosserie.

Au lieu des centaines de pièces nécessaires dans une voiture ordinaire, Urbee présente une quarantaine de grandes pièces imbriquées, ce qui pour son promoteur représente une étape importante par rapport à la fabrication classique sur une chaîne de montage. cm Urbee

S’adapter à la mutation numérique

c Pour bénéficier pleinement

des technologies numériques, il faut prévenir les peurs, estime l’académicien des technologies Christian Saguez.

Saguez

CONSULTEZ LES AVIS D’EXPERTS SUR NOTRE SITE

Dossier Ingénieurs d’une décennie

Mécanique Agitateurs XXL de dentifrice

Pour tripler sa production, un producteur de dentifrice a fait concevoir par la firme allemande Ekato Systems des agitateurs géants de plus de 10 000 litres de capacité unitaire, dotés de motoréducteurs de 250 kW ayant un couple de 242 000 Nm. L’ensemble intégrera la plus importante ligne de production de dentifrice au monde, soit une capacité de 20 000 litres et une production de 6 et 11 tonnes par heure. Jusqu’à présent, la capacité maximale des sites de production s’élevait à 4 000 ou 5 000 litres, avec des taux d’environ 2 000 à 3 000 litres par heure. cm Ekato

c Le prix des ingénieurs de

l’année d’Industrie & Technologies fête ses dix ans.

Découvrez les portraits des lauréats primés depuis 2004.

PIA

SUIVEZ LA REMISE DES PRIX DU PIA 2013

Numérique De l’intérêt des « not so big data »

c Pour Romain Chaumais,

Robotique Nao cherche des familles d’accueil

Aujourd’hui essentiellement fournisseur de laboratoires académiques, la société française Aldebaran Robotics, qui commercialise le robot humanoïde Nao, souhaite développer le B to B et espère même à terme des débouchés grand public, a indiqué son directeur de la recherche, Rodolphe Gélin. Pour ce faire, Aldebaran Robotics mise sur le côté « sympathique » de ses robots pour en faciliter l’acceptabilité et ainsi « donner aux gens l’envie d’en posséder un ». cm

22

Data

TOUTE L’ACTUALITÉ DE L’INNOVATION SUR INDUSTRIE-TECHNO

Réseaux @it_technologies Industrie & Technologies hub Industrie & Technologies IndustrieTechnologies

d’Intelligence Technologique Avec la conception de pièces capables d’évoluer au fil du temps, l’impression 3D acquiert une quatrième dimension. C’est l’innovation la plus consultée ce mois-ci par les abonnés de notre service de veille quotidien, le fil d’intelligence technologique.

N°960-961ccDÉCEMBRE 2013

D.R.

ABONNÉS

Nao

de l’agence Ysance, les données méritent d’être valoriées, même si elles ne représentent pas les mêmes volumes que les « big data ».

PUBLI COMMUNIQUÉ

ROBOTIQUE

Entreprises & Marchés

Commercy Robotique, le nouveau pôle d’expertise robotique de Cimlec Industrie Cimlec Industrie, filiale de Groupe Gorgé, vient de conclure l’acquisition du fonds de commerce robotique d’Air Liquide Welding France. Cette activité, spécialisée en soudage robotisé, est basée à Commercy (Meuse), emploie 53 salariés et représente un chiffre d’affaires d’environ 7 Me.

le marché de la robotique et a équipé plus de 15 000 robots.

Cette acquisition illustre l’implication de Cimlec Industrie dans le plan national pour la robotique « France Robots Initiatives », qui ambitionne de positionner la France parmi les 5 leaders de la robotique dans le monde d’ici 2020.

Aider les PME à moderniser leur outil de production Les équipes de Commercy ont équipé plus de 500 PME-PMI d’installations robotisées de soudureenFranceetenEspagne.

Cette clientèle présente un profil complémentaire de celle de Cimlec Industrie.

Pour rappel, Cimlec Industrie est présente depuis 25 ans sur

Commercy Robotique, porteur de l’offre robotique du groupe Afin de renforcer son image sur le marché porteur de la robotisation des PME, Cimlec Industrie a structuré son offre en créant une filiale, Commercy Robotique, qui regroupe ses propres activités robotiques et celles d’Air Liquide Welding France.

Grâce à ces synergies, Commercy Robotique devrait profiter pleinement de ce marché à fort potentiel et ainsi contribuer aux résultats de Cimlec Industrie dès 2014. > Plus d’infos : www.commercy-robotique.com www.cimlec.fr

Des solutions robotisées au service de votre productivité

Quelque soit votre application : soudure manutention

Gestion de flux

Optimisation de production

Conception Ingénierie

colisage remplissage encollage palettisation

Maintenance

rivetage clinchage marquage emboutissage peinture picking...

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Installation Mise en service

Pilotage process

Formation des opérateurs

© 2013 Cimlec Industrie - 1/3 rue Chappe - BP 2018 - 78132 LES MUREAUX Cedex - www.cimlec.fr Crédits photos : collection privée - Illustration : Karambole

ApplicAtions

Désormais Cimlec Industrie dispose d’un pôle robotique d’une centaine d’experts avec Commercy Robotique, l’intégrateur de solutions robotisées, et Tenwhil, le leader européen de la prestation de services robotiques (programmation, mise en service, assistance technique...).

14/11/13 14:34

NUMÉRIQUE INFORMATIQUE

ccPAGE 26

La machine à tissu connecté

CONCEPTION DESIGN

Les défis des puces 3D

MATÉRIAUX CHIMIE

ccPAGE 30

Le béton se répare seul

ÉNERGIE ENVIRONNEMENT

PRODUCTION ROBOTIQUE

Des lunettes pour voir au-delà des objets

Un système solaire hybride sous haute concentration

ccPAGE 32

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EN COUVERTURE

30

LES TECHNOS DE L’ANNÉE CHIFFRES

ccPAGE 42

D. R.

Tendances Les innovations qui ont marqué 2013

Si l’on ne devait retenir qu’une seule tendance de l’année 2013, ce serait peut-être l’attention dont bénéficient enfin la recherche technologique et sa transformation en innovations et finalement en emplois. Déjà connu de longue date par les industriels, le rôle moteur de l’innovation dans la compétitivité semble enfin faire l’unanimité dans la classe politique et inspire de plus en plus de laboratoires de recherche académique. Convaincue de l’importance, pour les industriels, de se tenir au fait des dernières évolutions technologiques pour se positionner et se maintenir sur leurs marchés, la rédaction a sélectionné pour vous 30 innovations susceptibles de créer de la valeur dans tous les secteurs. cm

DÉCEMBRE 2013ccN°960-961

25

NUMÉRIQUe INFORMATIQUe

En coUVERtURE

Des lunettes pour voir au-delà des objets Popularisées par Google, les lunettes intelligentes apportent la réalité augmentée dans les usines.

Elles facilitent l’accès à l’information, l’apprentissage et la collaboration des opérateurs.

F. ROBERT

CONCePTION DeSIGN

PRODUCTION ROBOTIQUe

L’InFoRMatIon PRoJEtéE En tEMPS RéEL

PoURQUoI L’adoPtER

es smart glass, ou lunettes intelligentes, ne sont pas seulement un gadget grand public. Ces équipements, développés par Google, Epson ou encore Baidu, intéressent les professionnels. Du côté des médecins, des chirurgiens ont déjà adopté l’outil pour documenter les opérations et améliorer la collaboration entre professionnels. Et ce n’est pas tout : les industriels pourraient aussi en tirer parti.

ÉNeRGIe eNVIRONNeMeNT

MATÉRIAUX CHIMIe

L

cc Une

prometteuse technologie de réalité augmentée

Siemens, Rexroth Bosch Group ou Samson font ainsi partie des sociétés qui voient dans la réalité augmentée l’opportunité de former rapidement leurs opérateurs, de faciliter la maintenance et d’optimiser la production. Le projet

26

N°960-961ccDÉCEMBRE 2013

Pour accélérer l’apprentissage de nouvelles tâches par les opérateurs. « SmartFactory KL », développé par le Centre de recherche allemand sur l’intelligence artificielle (DFKI), propose numériquement des scénarios de production et des solutions pour l’ouvrier. « Le projet Google Project Glass est une intéressante et prometteuse technologie de réalité augmentée. Les lunettes reçoivent les informations dans un format similaire au smartphone et l’utilisateur contrôle l’application par des commandes vocales », précise Dominic Gorecky, chercheur au centre de recherche sur l’intelligence artificielle. La réalité augmentée permet d’intégrer à l’image captée par la caméra des

modèles 3D et des animations virtuelles complexes, par exemple des tâches non robotisées qui permettent à l’ouvrier de s’adapter facilement.

Dans une logique similaire, Epson vise des applications industrielles pour ses lunettes Moverio. Pour développer une application dédiée aux professionnels, la société japonaise s’est associée à Scope Technologies, qui utilise les smart glass pour aider les opérateurs à mener des missions de maintenance et de réparation. Les lunettes projettent ainsi des informations sur la machine à réparer, par exemple les outils nécessaires. Les lunettes intègrent une caméra vidéo couplée avec des algorithmes de reconnaissance de motif, ce qui permet de superposer avec précision les informations sur les pièces à réparer. cc S. E.

LES 30 tEchnoS dE L’annéE

La modification d’un modèle CAO 3D peut être effectuée et partagée sur une tablette via Internet.

PRODUCTION ROBOTIQUe

Réalistes, les fichiers 3D facilitent la compréhension et les échanges entre des partenaires ne partageant pas tous la même culture technique. C’est ce qui explique leur place toujours plus importante dans le domaine du développement de produits, qui sont de plus en plus le fruit de la collaboration d’équipes multidisciplinaires, voire multi-entreprises.

Le + Plus de 20 formats CAO peuvent être partagés via l’outil de TFTLabs

NUMÉRIQUe INFORMATIQUe

Le travail collaboratif 3D facilité

cc Un

format standard compressé

Pour faciliter l’accessibilité des fichiers 3D et réduire les temps de réponse et de consultation, y compris via des appareils nomades, smartphones et tablettes notamment, en profitant des possibilités offertes par le cloud computing, l’éditeur TFTLabs a développé un système basé sur Internet utilisant le format standard compressé JSON (JavaScript Object Notation) pour mettre en ligne de très gros modèles, tel une machine,

un véhicule ou une usine, et qui restent facilement utilisables sur un simple smartphone.

Lors d’une réunion, les participants peuvent demander à l’auteur des modifications, qui deviennent visibles dès qu’il en a effectué la sauvegarde. Une vraie messagerie instantanée en 3D, qui prolonge et complète l’inspiration d’Adobe, qui avait lancé, dès 2007, le format neutre PDF 3D. cc J.-F. P.

CONCePTION DeSIGN

Le 3D devient le média d’échange universel. Fort de ce constat, les éditeurs d’outils de conception rivalisent d’imagination pour proposer des solutions permettant d’accéder facilement à des séances de travail collectif en partageant le même modèle 3D, pour peu qu’il ne soit pas « trop lourd ». Il devient alors facile de le manipuler, de jouer d’éventuels scénarios de montage, de prendre des mesures ou de porter des annotations.

ou à la spintronique, voire à la bio-électronique de synthèse, en adoptant l’ADN pour stocker de l’information. Les éditeurs d’outils de conception assistée par ordinateur dédiés à l’électronique suivent de près ces nombreuses pistes, pour proposer des solutions adaptées

à ces possibles ruptures technologiques. «Dans le cas du changement de matériaux, les process sont similaires: la substitution implique uniquement de changer quelques règles de conception et de bibliothèques. Il en va de même pour la photonique, dont les objets à traiter sont à une échelle Le + Des logiciels pour accompagner le « more than Moore »

Les outils de CAO dédiés à l’électronique étudient entre autres les puces en 3D.

d’une dizaine de microns, donc beaucoup plus gros que les meilleurs process électroniques actuels, même s’ils sont sensibles à la variabilité des process jusqu’à une échelle nanométrique», analyse Jean-Marie Saint Paul, responsable de la R&D de Mentor Graphics en Europe. La spintronique et la bio-électronique imposeront en revanche, si elles se développent, des ruptures plus radicales et les éditeurs suivent donc de près l’évolution de ces champs de recherche.

ÉNeRGIe eNVIRONNeMeNT

La miniaturisation des circuits électroniques tendant à s’essouffler, les fabricants de composants cherchent des alternatives tous azimuts pour continuer à faire progresser leurs produits, alors que le coût du million de transistors implémentés cesse de diminuer. Au-delà des pistes pour améliorer les capacités du silicium et mieux l’utiliser sur des puces en 3D, les industriels songent à le substituer, à passer de l’électronique traditionnelle à la photonique

MATÉRIAUX CHIMIe

P. GUITTET ; D.R.

CAO pour l’électronique du futur

cc J.-F. P.

DÉCEMBRE 2013ccN°960-961

27

CONCePTION DeSIGN

PRODUCTION ROBOTIQUe

NUMÉRIQUe INFORMATIQUe

En coUVERtURE

Des solutions pour l’Internet des objets Le + Isoler les fonctions critiques empêche le piratage

On estime à au moins 20 milliards le nombre d’objets qui devraient être connectés à l’Internet d’ici 2020. Face à cette déferlante, les industriels sont soumis à deux impératifs : gérer l’explosion du trafic et assurer la sécurité des données. Sur le premier front, Cisco a lancé une gamme NCS, conçue pour gérer des pétabits d’informations, tout en garantissant la prise en charge des milliards « d’événements » qui surviennent dans l’ensemble du réseau. Le système gère dynamiquement les ressources du réseau et de calcul sur l’ensemble de la structure. Du côté de la sécurité, la récente démonstration par des chercheurs de la possibilité

de prendre le contrôle d’une voiture via son port Telematics ou sa connexion bluetooth, et le piratage d’un babyphone par un hacker ont démontré la nécessité de protéger l’architecture même du système. cc Protéger

des tâches particulières

Intel a ainsi développé un schéma d’exécution léger et optimisé pour protéger les objets connectés, notamment les véhicules. Cette architecture, qui a pour objectif de protéger des tâches particulières, comme le contrôle des freins

La gamme de routeurs Cisco NCS, ici le 2006, gère des milliards d’événements.

de la voiture, atténue la capacité d’action des logiciels malveillants dans les systèmes de contrôle. « Pour protéger le système embarqué, nous isolons une tâche, c’est-à-dire une partie du code pour le protéger.

Ainsi, même en cas d’attaque, cette tâche ne peut pas être compromise.

Le reste du système ne peut pas toucher la région isolée du code », a précisé Patrick Koeberl, ingénieur chez Intel dans le laboratoire ICRI for secure computing. cc S. E.

Des clés quantiques pour la cybersécurité

ÉNeRGIe eNVIRONNeMeNT

MATÉRIAUX CHIMIe

« Cygnus » : c’est le nom du produit proposé par la start-up Sequrenet suite à ses recherches sur la cryptographie quantique longue distance. Au mois d’avril, la jeune pousse a été associée à des travaux du CNRS, en collaboration avec l’Institut d’optique Graduate School, de Télécom ParisTech et de l’Institut national

Cygnus de Sequrenet transmet une clé cryptographique quantique sur 80 kilomètres.

28

N°960-961ccDÉCEMBRE 2013

de recherche en informatique et en automatique (Inria).

Ces travaux ont consisté à envoyer une clé cryptographique quantique sur une distance de 80 kilomètres, via un protocole quantique

dont la mise en œuvre ne nécessite que des composants de télécoms standards. cc Augmenter

la portée et garantir la sécurité

Cet envoi constitue un exploit. Une fois transmise, la clé doit en effet être extraite à partir des données échangées, ce qui requiert des méthodes de correction d’erreurs sophistiquées, dont les performances ont longtemps limité la portée à 25 km. Plus performant, le logiciel correcteur d’erreur de Sequrenet permet d’augmenter la portée, tout en garantissant la sécurité. « On exploite à la place l’amplitude ou la phase.

Ainsi, si un espion lit l’amplitude, la phase est perturbée, et vice versa.

Pour cette technique, nous utilisons la détection homodyne, soit un système beaucoup plus simple qu’un compteur de photons.

Ce système nécessite un correcteur d’erreur pour éliminer les bruits parasites », précise Philippe Grangier, directeur de recherche au CNRS. Suite à ce travail, Sequrenet a conçu un système stable (Cygnus), qui transmet des clés qu’on peut exploiter en pratique. La transmission atteint 80 kilomètres, avec des taux qui tournent autour d’une centaine de bits par seconde. cc S. E.

D. R.

Le + Les clés cryptographiques quantiques n’ont encore jamais été cassées

LES 30 tEchnoS dE L’annéE

Des vitres intelligentes pour contrôler le passage de l’infrarouge Le + 2,5 volts suffisent pour filtrer le rayonnement solaire

Des films destinés à réduire les consommations énergétiques, développés au MIT, sont en voie de commercialisation par l’américain Héliotrope Technologies.

Formés de nanocristaux d’indium piégés dans une matrice de nobium, ils se réarrangent sous l’effet d’une faible tension et laissent ainsi plus ou moins passer le rayonnement infrarouge.

Intégrés à un vitrage, ils réduisent les besoins en climatisation. cc P. P.

Le flux des réseaux sociaux analysé Le + Tirer parti des commentaires

Évaluer les sentiments véhiculés dans les commentaires sur les réseaux sociaux : c’est ce que permet la plate-forme d’analyse de données automatisée développée par Xerox.

L’industriel a mis à profit son savoir-faire en termes d’analyse de texte, d’apprentissage automatique et de modélisation prédictive pour déterminer rapidement et de façon précise la nature d’un commentaire à partir du contexte global de la conversation. ccS. E.

Le Laboratoire de recherche de Xerox travaille sur les médias sociaux.

Le soleil recharge les batteries

D.R.

Le + Trente minutes d’autonomie par heure d’ensoleillement

Wysip, film photovoltaïque transparent pour smartphone.

Un film ultrafin et transparent capable de recharger un équipement électronique exposé à la lumière, Wysips, a été développé par la société 3M et Sunpartners Technologies.

Les cellules photovoltaïques sont intercalées entre des couches de lentilles semi-cylindriques pour atteindre une transparence de plus de 70 %.

Une heure de lumière naturelle fournit à un mobile trente minutes de conversation. cc P. P.

DÉCEMBRE 2013ccN°960-961

29

EN COUVERTURE

NUMÉRIQUE INFORMATIQUE

La machine à tissu connecté

Nanostructuration de plastiques LE + Flexibilité Le Pôle européen maximale de la plasturgie

a finalisé en 2013 une plate-forme de micro et nanostructuration de plastiques, dans le cadre du projet de recherche européen Impress.

Des polymères thermoplastiques, de type PEEK, PMMA, ou copolymères cyclo-oléfine, peuvent être injectés avec différentes têtes et transformés sur une surface de 5 centimètres, avec des motifs ajustables d’une résolution maximale de 100 nanomètres.

Les premiers débouchés industriels sont attendus dès 2015, notamment des patchs transcutanés pour la société Crospon. cc L. F.

Un procédé de microencapsulation de l’électronique dans du textile ou des matériaux fibreux, développé au CEA-Leti, est en cours de valorisation par la start-up grenobloise Primo1D.

PRODUCTION ROBOTIQUE

DU TEXTILE POUR HABILLER LES COMPOSANTS

F. ROBERT

CONCEPTION DESIGN

iCub, le robot-enfant Le petit robot iCub est doté de capteurs sensoriels.

POURQUOI L’ADOPTER

our insuffler de l’intelligence dans les textiles, de nombreux acteurs cherchent à y intégrer des composants électroniques. Les deux principaux obstacles résident dans la taille des composants, trop voyants, et le manque d’automatisation des procédés. La technologie E-Thread, protégée par une vingtaine de brevets et récompensée d’un prix de l’innovation au dernier salon Techtextil de Francfort, supprime ces deux contraintes.

Elle élimine le volumineux boîtier plastique qui enveloppe les puces, ce qui divise par dix la taille de l’assemblage.

ÉNERGIE ENVIRONNEMENT

MATÉRIAUX CHIMIE

P

cc Des

puces RFID disposées à intervalles réguliers

« Dans notre système, le fil est connecté directement au composant », précise Dominique Vicard, chercheur au CEA et fondateur de Primo1D, la start-up chargée du transfert industriel du procédé. Seuls un capot en verre et deux fils en cuivre latéraux protègent le composant ou capteur, avant que le tout soit enroulé dans un troi-

30

N°960-961ccDÉCEMBRE 2013

Parce qu’elle permet de diviser par 10 la taille des composants intégrés dans les textiles.

sième fil protecteur par guipage, une technique courante de l’industrie textile pour fabriquer collants et autres tissus élastiques.

La machine que perfectionne actuellement Primo1D produira directement des bobines de fil connecté. Les clients de la start-up, qui envisage une commercialisation en masse à l’horizon 2015, n’auront alors plus qu’à mettre en œuvre le produit dans leurs textiles. Des essais ont déjà été menés avec succès en broderie et en tissage. Les applications pourraient aller de la décoration de vêtements lumineux avec des LED, en ajoutant une batterie pour alimenter le fil conducteur, à des tissus techniques avec traçabilité intégrée, grâce des puces RFID disposées à intervalles réguliers dans la matrice. cc L. F.

LE + Vision intelligente

iCub, petit robot humanoïde, sert de plate-forme open-source pour un projet de recherche robotique et cognitive. Développé par l’Institut italien de technologie, il est doté de capteurs sensoriels, d’algorithmes de représentation d’image et d’un système de code de type neurone, dans lequel chaque élément est codé par la forte activation d’un petit ensemble de neurones. cc S. E.

LES 30 TECHNOS DE L’ANNÉE

sécurités pour conserver la position initiale de l’objet

La Fabtotum a la même taille qu’une imprimante de bureau.

LE + Deux étapes de post traitement supprimées

cc Des

d’une imprimante de bureau, Fabtotum se destine en premier lieu au prototypage pour les bureaux d’études et aux artistes numériques, comme les créateurs de bijoux.

Les matériaux qui peuvent être construits se limitent en effet à certains thermoplastiques, comme l’acide polylactique (PLA)

CONCEPTION DESIGN

Les petits moteurs de gravure ou de perçage travaillent différents matériaux dont le bois, l’aluminium ou les alliages en trois ou quatre axes.

Des sécurités sont intégrées à l’imprimante afin de conserver la position initiale de l’objet pendant le passage du mode de fabrication additive à l’usinage. De la taille

ou l’acrylonitrile butadiène styrène (ABS). Un scanner laser est également intégré à la machine, pour créer des reproductions exactes d’objets existants. Les concepteurs restent ouverts à la personnalisation, pour ajouter d’autres types de tête d’impression ou outils soustractifs. Les premiers exemplaires de ces automates tout en un seront livrés à partir de septembre 2014 à un prix de 1 000 dollars. cc L. F.

PRODUCTION ROBOTIQUE

La rapidité de fabrication est un des arguments phares des défenseurs de l’impression 3D. Mais, dans la réalité, les étapes qui suivent la fabrication (usinage, polissage, nettoyage…) rallongent souvent la production.

Fabtotum est la première imprimante 3D à intégrer directement dans l’appareil des têtes d’usinage grande vitesse. Gravure, découpe ou perçage des pièces peuvent ainsi être entrepris dès la fabrication de la pièce, en intervertissant manuellement la buse d’impression par les outils soustractifs.

NUMÉRIQUE INFORMATIQUE

L’imprimante 3D qui sort des pièces finies

La montée en charge rapide d’une ligne de production est le fruit d’une multitude de détails qu’il est bon d’anticiper dès les phases amont de la conception.

D.R.

le comportement de l’homme

La simulation numérique est un outil incomparable pour lever bien des doutes, mais sans avoir le retour des futurs utilisateurs.

De même, la montée en charge sera d’autant plus

rapide que les opérateurs auront été formés à l’utilisation de la future installation bien avant sa mise en route.

C’est pour apporter ce côté « humain » que de plus en plus d’industriels font appel à la réalité virtuelle qui, grâce à ses aspects 3D immersifs en temps réel, leur permet d’évaluer le comportement de l’homme dans

un système dès les phases amont de conception.

C’est par exemple le cas chez STX avec le projet Genesis, qui vise à valider la conception du navire du futur, plus sûr et plus confortable, en testant l’utilisation des passerelles.

DCNS, quant à lui, teste avec le ProjectAR, l’utilisation de la réalité augmentée pour fournir aux opérateurs de montage une aide visuelle intuitive grâce à la projection

de documents techniques directement sur la surface des objets. PSA Peugeot Citroën utilise des hollobench pour valider les process de soudage par points à l’aide de pinces manuelles ou de dépose d’adhésif en y incluant la notion de retour d’efforts.

Cela permet de vérifier les accessibilités, d’évaluer la pénibilité et d’entraîner les opérateurs. Saint-Gobain utilise lui aussi de tels outils pour former les opérateurs à la projection de crépis sur un mur. cc J.-F. P. DÉCEMBRE 2013ccN°960-961

ÉNERGIE ENVIRONNEMENT

cc Évaluer

LE + Le facteur humain intégré dès la conception

MATÉRIAUX CHIMIE

Utilisateurs et opérateurs au centre des lignes de production

31

EN COUVERTURE

NUMÉRIQUE INFORMATIQUE

Les défis des puces 3D Le nombre de transistors dans une même puce augmente suivant une courbe exponentielle.

Assurer leur connexion constitue un vrai défi. La conception 3D des circuits intégrés est une solution prometteuse, qui permet de densifier les puces et de réduire les temps de connexion.

ans la course à la miniaturisation et à l’augmentation des vitesses de fonctionnement des puces électroniques, l’utilisation de la troisième dimension semble être une voie prometteuse. Du point de vue de la conception, cette technologie encore balbutiante implique le développement de solutions spécifiques. Pour l’heure, il n’existe pas encore de flot de conception 3D à proprement parler, qui permettrait d’évaluer simplement les effets de bord dus aux trous, le bruit généré, l’échauffement ou le rendement de l’ensemble. Des programmes de recherche existent cependant sur le sujet, par exemple à l’IRT Nano.

ÉNERGIE ENVIRONNEMENT 32

cc L’heure

a sonné

UNE ARCHITECTURE COMPACTE ET RAPIDE

de la vraie 3D

En parallèle, l’architecture de ces microprocesseurs en trois dimensions s’affine pour augmenter leurs performances.

Après une génération que l’on peut considérer comme « en 2,5 dimensions », l’heure de la vraie 3D a sonné. Pour comprendre, il faut savoir que les circuits intégrés sont constitués d’une pastille de silicium gravée, collée sur un substrat et raccordée électriquement aux pattes de sortie du circuit par des microfils d’or, le bonding. Le tout étant noyé dans une résine formant le packaging. Afin de réduire les longueurs et donc les délais de connexion entre les puces, une première approche a été de mettre côte à côte sur un mini substrat en silicium, l’interposeur, deux pastilles de silicium dotées en face arrière de contacts électriques, les micro bump. L’interposeur étant ensuite relié au substrat via le bonding. Cette approche 2,5D-IC trouve toutefois ses limites en termes de surface, même si elle permet d’associer des pastilles de technoN°960-961ccDÉCEMBRE 2013

F. ROBERT

MATÉRIAUX CHIMIE

CONCEPTION DESIGN

PRODUCTION ROBOTIQUE

D

POURQUOI L’ADOPTER

Pour obtenir des puces plus rapides, dont l’emprise sur la carte est réduite. logies différentes, optimisées pour leur application (analogique, numérique, photonique…).

D’où l’idée d’empiler les différentes pastilles de silicium, le 3D-IC. La première étape a consisté à relier de manière indépendante des différentes pastilles au substrat via leur propre bonding. On a ainsi

vu apparaître des processeurs surmontés de leur mémoire. Mais pour réduire encore les longueurs de connexion, on relie directement les différentes pastilles à l’aide de trous métallisés (Through Silicon Via) assurant la connexion interne directe de zones de silicium situées sur des pastilles différentes, sans passer par un bonding externe. La première application commerciale est la mémoire Dram DDR3 8 Gbits de Samsung constituée de huit pastilles de 1Gbit connectées via des TSV. cc J.-F. P.

LES 30 TECHNOS DE L’ANNÉE

cc Pour

Ce simulateur, avec projection stéréoscopique, permet de visualiser un véhicule dans une scène 3D en relief à l’échelle 1 et de l’analyser en temps réel dans tous ses détails, grâce aux données numériques issues du design et de l’ingénierie. Il va

LE + 19 images calculées toutes les 16 millisecondes

notamment contribuer à l’amélioration permanente de la qualité perçue et de l’ergonomie des futurs véhicules.

En ligne avec la stratégie de conception et de validation numérique du groupe, ce simulateur n’est qu’un premier pas au service de l’ingénierie.

Des développements sont en cours

pour y reproduire le comportement du véhicule en fonction de l’état de la route par des mouvements du siège et un environnement sonore adéquat. À plus long terme, il est prévu d’y reproduire le toucher pour une meilleure perception de l’espace et de vérifier l’accessibilité de certains éléments du véhicule. cc J.-F. P.

CONCEPTION DESIGN

une amélioration constante de la qualité perçue

Doté de 5 faces actives, ce Cave a une définition de 70 millions de pixels 3D.

PRODUCTION ROBOTIQUE

Renault a installé dans son Technocentre Iris (Immersive room and interactive system), un outil de visualisation 3D immersif très grande résolution pour l’ingénierie. Un projet de 3 millions d’euros mené en 18 mois.

Ce Cave de 3x3x3 mètres, doté de 5 faces actives, affiche une définition de 4096 x 4096 pixels 3D par face, soit 70millions de pixels 3D de 0,75 mm.

Fonctionnant à 60 Hz, le simulateur calcule 19 images toutes les 16 ms, une par projecteur Sony placé derrière les écrans. Le traitement en temps réel est assuré par une vingtaine de PC HP z800 à 3,6 GHz avec 24 Go de Ram, intégrant 40 cartes NVidia Quadro 6000, qui développent une vingtaine de teraflops.

NUMÉRIQUE INFORMATIQUE

Un simulateur à l’échelle 1 chez Renault

D.R.

LE + Une analyse 29% plus pertinente

Pour aller plus loin dans la validation ergonomique, Optis a aussi ajouté l’étude de la pénibilité de la tâche d’un opérateur

Le logiciel d’Optis améliore le rendu de la réalité virtuelle.

en termes d’accessibilité et d’enveloppes de confort. cc Meilleure

perception de la maquette numérique

Pour s’assurer que l’analyse est pertinente, l’application permet au concepteur de mettre le produit dans son contexte en ajoutant des environnements et des trajectoires extérieures.

Un module de gestion de scénario complète la plate-forme. Utilisé pour la conception du cockppit de l’EC175 chez Eurocopter, RHEA a notamment permis

de déterminer l’accessibilité du rotor principal de l’hélicoptère EC175 pour la maintenance. Le logiciel a, par la suite, été mis en service par Airbus pour la préparation de la conception et de la production de l’A350 XWB, et par Astrium.

Avantages du système RHEA selon Airbus: une perception de la maquette numérique accrue de 49% (réalisme, grande échelle), une amélioration de 29% dans l’analyse (interférences, instabilité, maintenabilité) et de 9% dans l’ergonomie.

ÉNERGIE ENVIRONNEMENT

En intégrant la simulation de la lumière et de la vision humaine à la plate-forme d’EADS RHEA, l’éditeur de logiciel Optis en a décuplé le niveau de réalisme et de précision. Cette plate-forme permet aux opérateurs d’interagir avec un modèle 3D à pleine échelle numérique à travers des lunettes spéciales, un visiocasque ou un avatar numérique. La solution ainsi obtenue s’avère donc précieuse pour les choix de conception, de matériels ou la spécification des propriétés de la lumière.

MATÉRIAUX CHIMIE

L’optique affine les modèles 3D

cc S. E.

DÉCEMBRE 2013ccN°960-961

33

EN COUVERTURE

La modélisation directe facilite la conception

CONCEPTION DESIGN

PRODUCTION ROBOTIQUE

Durant son installation, l’hydrolienne basculera pour être placée verticalement sous l’eau.

LE + Les faibles débits d’eau mis à profit

La société Grenobloise Hydroquest testera début 2014, à Orléans, une hydrolienne à axe de rotation vertical.

La tour est composée de deux colonnes contrarotatives munies d’un nombre ajustable de turbines dites « à flux transverse » : en raison de la forme asymétrique donnée aux éléments du carénage bordant les turbines.

Elle crée un effet d’entonnement qui accélère le mouvement de l’eau agissant sur les zones motrices des turbines, ce qui lui permet de produire de l’électricité à partir de d’un flux d’eau habituellement inexploitable de 1,5 m/s. cc P. P.

L’écoconception intégrée à la CAO

LE + Préservation de l’environnement

ÉNERGIE ENVIRONNEMENT

MATÉRIAUX CHIMIE

Sustainability de Solidworks évalue le cycle de vie des pièces durant la conception.

Longtemps affaire de spécialistes, l’écoconception n’est plus déconnectée des outils de conception. Suivant l’exemple de Solidworks, la plupart des logiciels de CAO intègrent désormais des outils pour d’analyse de l’empreinte environnementale du projet tout au long du cycle de vie. Il est ainsi possible de comparer des variantes de conception, afin de choisir la moins pénalisante pour l’environnement. cc J.-F. P.

34

N°960-961ccDÉCEMBRE 2013

SpaceClain rend le travail en 3D accessible à tous sans être un expert CAO.

« Il est quand même paradoxal que l’on passe plus de temps à former les techniciens à l’usage d’un outil de CAO 3D qu’à la conception mécanique ! » C’est en partant de ce constat que l’éditeur Cocreate a eu l’idée à la fin des années quatre-vingts de créer un outil de construction géométrique 3D qui puisse être utilisé facilement sans avoir à respecter une méthodologie rigoureuse de construction de modèles. Une CAO pour tous en quelque sorte. Ainsi est né le Direct modeling ou Modélisation directe. cc Tirer,

déplacer, combiner et remplir tout simplement

Le plus grand zélateur de cette approche est aujourd’hui SpaceClaim, dont le logiciel éponyme, lancé il y a deux ans, ne comporte que quatre outils : tirer, déplacer, combiner et remplir. Cet outil simple permet de créer facilement des géométries 3D, même complexes, ou de modifier des modèles 3D Step ou en format natif, sans en connaître l’historique de construction.

Les principaux utilisateurs de la modélisation directe sont

LE + 4 commandes simples pour créer des formes élaborées

les analystes et les usineurs.

Ils récupèrent des modèles 3D, souvent complexes, de pièces finies qu’il leur faut modifier ou simplifier rapidement et simplement pour pratiquer leur art (simplifier des formes, supprimer des perçages, ajouter des surépaisseurs ou des dépouilles…).

La modélisation directe fait aussi son chemin dans le domaine de l’avant-projet lorsqu’il s’agit de répondre rapidement à un appel d’offres. Un marché énorme car si l’on estime qu’il y a dans le monde 25 millions de professionnels potentiellement utilisateurs de modèles 3D, il y a seulement 1,3 million de licences de CAO 3D sous maintenance.

Les éditeurs d’outils traditionnels l’ont tous ajouté à leur panoplie tel Creos Elements/Direct chez PTC, Live Shape chez Dassault Systèmes, Synchronous Technology chez Siemens PLM Software ou Fusion chez Autodesk ont ainsi récemment ajouté la modélisation directe à leur panoplie. cc J.-F. P.

D. R.

NUMÉRIQUE INFORMATIQUE

Une hydrolienne à axe de rotation vertical

EN COUVERTURE

NUMÉRIQUE INFORMATIQUE

Le béton se répare seul Capables de provoquer eux-mêmes les mécanismes physico-chimiques réatblissant leur état antérieur après une altération, les matériaux auto-réparants ont le vent en poupe.

Exemple avec un revêtement pour béton.

F. ROBERT

CONCEPTION DESIGN

PRODUCTION ROBOTIQUE

UN REVÊTEMENT POUR COMBLER LES FISSURES

POURQUOI L’ADOPTER

ssurer la fiabilité des structures, faciliter leur entretien, augmenter leur durée de vie : pour répondre à tous ces objectifs, les matériaux autocicatrisants ont le vent en poupe. Dégradés par l’usure ou sous l’effet d’une forte contrainte, ils présentent la particularité de déclencher euxmêmes les mécanismes physico-chimiques leur permettant de retrouver leurs propriétés antérieures. Caoutchoucs, composites, ciments, revêtements anticorrosion : la liste de matériaux concernés ne cesse de s’allonger. Les applications imaginées par les industriels vont de l’aéronautique au BTP en passant par l’éolien, entre autres. On pourrait ainsi imaginer limiter les opérations de maintenance sur des éoliennes offshore, augmenter la résistance aux assauts cumulés du temps et des intempéries des bâtiments ou encore concevoir des ailes d’avions capables de boucher leurs fissures en attendant la prochaine inspec-

Les fissures comblées sans catalyse chimique.

ÉNERGIE ENVIRONNEMENT

MATÉRIAUX CHIMIE

A

36

N°960-961ccDÉCEMBRE 2013

tion… Le revêtement destiné à rendre le béton autocicatrisant, développé par des chercheurs coréens pour améliorer la durabilité des constructions et en faciliter la maintenance, s’inscrit dans la droite ligne de ces travaux. Il est composé de microcapsules contenant une solution capable de combler les microfissures à travers lesquelles de l’eau est susceptible de s’introduire dans la structure, causant une expansion de la fissure lors des épisodes de gel et de dégel. cc Le

soleil catalyse une réaction de solidification

Lorsque le béton est entièrement recouvert du revêtement imaginé par les chercheurs, tout événement provoquant

une fissure fait également éclater les microcapsules, qui libèrent alors leur contenu dans la brèche. Le soleil catalyse alors une réaction de solidification de la solution, qui devient du même coup hydrofuge et joue ainsi le rôle de scellant, empêchant toute infiltration d’eau. Une innovation qui assure une autoréparation plus systématique que la seule présence « naturelle » de particules de ciment non hydraté au sein du ciment, responsables de la capacité du matériau à boucher lui-même, dans une certaine mesure, ses fissures par contact entre ce ciment résiduel et l’humidité. Cette solution présente l’avantage du recours à la photocatalyse, simple et peu coûteuse, éliminant les obstacles liés au coût et à la disponibilité des catalyseurs utilisés dans d’autres technologies similaires, notamment pour des matériaux composites. Elle pourrait ainsi s’avérer utile pour le bâtiment. cc M. V.

LES 30 TECHNOS DE L’ANNÉE

cellulosique » combine les enzymes Cellic de Novozymes et le procédé de conversion des sucres fermentescibles Prosea de Beta Renewables. La cellulose et l’hémicellulose sont séparées de la lignine sous haute température et haute pression, puis les enzymes fractionnent les polysaccharides en différents sucres simples ensuite convertis par des levures en éthanol.

En parallèle, la lignine est utilisée dans une chaudière. 15 à 25 nouvelles usines de fabrication d’éthanol de ce modèle pourraient être construites d’ici deux ans. cc P. P.

Les CMC, matériaux ultralégers peuvent supporter les températures extrêmes que dégage la turbine haute pression du Leap-X.

25 millions LE + Un film biodégradable de tonnes

de petit lait, coproduit de l’industrie laitière, sont inutilisées chaque année en Europe. Le projet Wheylayer transforme ces protéines en un film barrière pour les produits frais dans l’agroalimentaire. Le principal atout sur ses concurrents, principalement les copolymères EVOH, vient de sa biodégradabilité. Le slovène Lajovic Tuba doit finaliser un pilote de production en continu des emballages d’ici août 2014. cc L. F.

CONCEPTION DESIGN

Les composites à matrice céramique prennent leur envol

En utilisant les protéines du petit lait, Wheylayer fabrique des films barrières.

PRODUCTION ROBOTIQUE

La nouvelle usine de production d’éthanol de deuxième génération de Beta Renewables, en Italie, produira 75 millions de litres par an, soit la plus grosse production au monde.

Il sera produit à partir de paille et de canne de Provence, soit des matériaux non alimentaires, contrairement à l’éthanol de première génération. Pour attaquer la cellulose et l’hémicellulose, enclavées dans des matrices de lignine, la technologie de production dite « d’hydrolyse LE + Des plantes non comestibles pour les carburants

La seconde vie des coproduits alimentaires dans l’emballage

NUMÉRIQUE INFORMATIQUE

La plus grande usine de production de bio-éthanol de deuxième génération

Une pile à combustible microbienne

Après des usages de niche dans le spatial, la défense ou l’énergie, les composites à matrice céramique (CMC) deviennent le nouveau matériau phare de l’aéronautique.

Dans les moteurs, enjeu central de recherche pour les avionneurs, ces matériaux, généralement constitués de fibres de carbure de silicium dans une matrice de même nature, représentent un potentiel d’allégement d’un facteur 4 par rapport aux métaux, et un facteur 2 par rapport aux composites à matrice organique. Les premiers avions de ligne à y recourir seront ceux équipés du Leap-X, développé par Snecma et l’américain GE Aviation.

Les CMC y remplaceront les alliages à base de nickel dans certaines pièces à l’arrière du moteur.

Cette substitution permettra de détourner une partie de l’air normalement réservé au refroidissement des pièces pour la propulsion, du fait de la résistance thermique élevée des CMC. Combinés aux composites organiques sur les aubes et carter de turbines, et à un design de moteur innovant, les CMC devraient offrir au Leap-X une réduction de la consommation de carburant de l’ordre de 15%.

Premier vol prévu pour 2016. cc L. F.

LE + Les déchets transformés en énergie

La version synthétique d’une bactérie dans laquelle des protéines transportent les électrons d’un microbe jusqu’à un minéral qui contient du fer a été obtenue par des scientifiques américains.

L’invention devrait permettre de fabriquer des piles à combustible microbiennes alimentées par la décomposition des déchets domestiques ou agricoles. cc P. P.

DÉCEMBRE 2013ccN°960-961

ÉNERGIE ENVIRONNEMENT

D.R.

LE + Le poids des pièces divisé par quatre

MATÉRIAUX CHIMIE

La bactérie marine Shewanella oneidensis.

37

EN COUVERTURE

NUMÉRIQUE INFORMATIQUE

Un système solaire hybride sous haute concentration IBM adapte le système de refroidissement de ses supercalculateurs au solaire à haute concentration (HCPV). La première construction de ce dispositif, actuellement en test, est prévue pour 2016. ’est en partant de ses compétences dans le domaine des supercalculateurs qu’IBM se lance dans le solaire hybride, qui additionne des cellules photovoltaïques au solaire thermique pour optimiser la conversion de l’énergie solaire. L’eau chauffée par le soleil permet également de refroidir les cellules photovoltaïques, lesquelles perdent en rendement, voire fondent, lorsque la température devient trop importante. Big Blue et ses partenaires, Airlight Energy et Swiss University, ont eu l’idée d’appliquer la technologie de refroidissement conçue en 2010 pour le supercalculateur Aquasar au photovoltaïque à concentration (CPV). Celui-ci combine les atouts des cellules triple jonction et des paraboles, garantissant un taux de conversion record de l’énergie solaire en électricité.

CONCEPTION DESIGN

PRODUCTION ROBOTIQUE

C

UN CONCENTRÉ DE TECHNOLOGIES

ÉNERGIE ENVIRONNEMENT 38

Composées de trois semi-conducteurs III-V superposés les uns sur les autres, qui absorbent chacun une partie différente du spectre du rayonnement solaire, les cellules photovoltaïques « triples jonctions » du leader français Soitec présentent un rendement de 31,8 %. Une performance accentuée par une parabole composée de miroirs, qui concentre la lumière sur les cellules. Celles-ci gagnent légèrement en rendement tandis que la puissance d’électricité générée est multipliée avec le facteur de concentration.

Le système de refroidissement d’IBM améliore encore le rendement global. Il s’inspire du système sanguin, avec des ramifications de plus en plus fines (35 microns) au plus près de la cellule photovoltaïque, qu’il jouxte à une centaine de micromètres. Il réduit ainsi l’énergie N°960-961ccDÉCEMBRE 2013

F. ROBERT

parabole concentre la lumière sur les cellules solaires

MATÉRIAUX CHIMIE

cc Une

POURQUOI L’ADOPTER

Pour son rendement record de 80 %. nécessaire au pompage de l’eau et diminue la résistance thermique à l’échange de chaleur. Les cellules cont maintenues à 100°C, tandis que l’eau à 90°C récupère la chaleur, ensuite facilement valorisable.

Avec la chaleur collectée au niveau du système optique secondaire, le système d’IBM récupère ainsi pour d’autres utilisations près de 50 % de l’énergie solaire

concentrée par la parabole. Additionné au rendement des cellules d’environ 30 %, le système photovoltaïque thermique à haute concentration (HCPVT) d’IBM peut se targuer d’un rendement global de 80% ! Enfin, le refroidissement optimal des cellules permet d’élever le facteur de concentration de l’énergie solaire par la parabole à 2000 soleils et d’atteindre ainsi une puissance générée par les cellules de 42,5 W/cm2 et une puissance totale de 25 kWél. cc P. P.

LES 30 TECHNOS DE L’ANNÉE

LE + Un marché de 20 à 30 millions d’euros en 2020

PRODUCTION ROBOTIQUE

Les smart grids ont vocation, grâce aux nouvelles technologies de l’information et de la communication, à mieux gérer l’offre et la demande en électricité sur les réseaux. Pour se placer au plus près des conditions réelles, EDF a mis en place sur son site de R&D des Renardières (Seine-et-Marne) un réseau de distribution de 7 km de réseau basse tension alimenté par 3 km de réseau moyenne tension (20kV). cc

NUMÉRIQUE INFORMATIQUE

Le plus gros laboratoire mondial consacré aux smart grids

Des tests menés en grandeur nature

5 maisons de 20m2 équipées comme une habitation actuelle sont testées dans le laboratoire géant d’EDF.

avec cinq maisons qui incluent des équipements actuels et anticipent les futurs usages : compteurs intelligents, appareils électroménagers pilotables à distance, pompes à chaleur réversibles, bornes de recharge de véhicules électriques et systèmes de stockage par batterie.

Au transformateur d’alimentation

CONCEPTION DESIGN

Dix millions d’euros ont été investis pour créer le laboratoire Concept Grid, qui permet de conduire grandeur nature des stress tests complexes qu’il serait impossible de réaliser sur le réseau réel. Il permet aux industriels de tester leurs composants. 120 km de réseau haute tension supplémentaires sont également reproduits virtuellement avec des composants RLC mis bout à bout. L’ensemble permet d’alimenter un quartier d’habitation

de 63 kV/20 kV sont ajoutées 20 kVA de panneaux photovoltaïques et deux micro-éoliennes de 10 kVa. Piliers de la transition énergétique mais complexes à gérer, les énergies renouvelables tirent en avant la recherche sur les smart grids, qui devraient représenter un marché de 20 à 30 millions d’euros à l’horizon 2020. cc P. P.

MATÉRIAUX CHIMIE

Faire tenir un supercalculteur de 110 TFlops avec des baies très hautes densités (32 kW/baie) et des serveurs classiques de densité moyenne (4 à 8 kW/baie) à la consommation énergétique optimisée dans un bâtiment de 90 mètres carrés à peine, initialement destiné à des bureaux : c’est le défi proposé cette année par l’IFP énergies nouvelles (Ifpen).

L’institut en a dévoilé

LE + 110 TFlops dans 90 m2

la teneur lors de la convention annuelle du Club des responsables d’infrastructure et de production (Crip). cc

Un refroidissement à eau glacée

L’intégrateur APL a proposé une technologie de refroidissement à eau glacée avec des portes à eau à l’arrière des racks

contenant les nœuds de calcul pour les baies de très haute densité.

La production de frigories se fait par refroidissement libre en utilisant l’air extérieur pour réfrigérer l’eau de refroidissement (free-cooling indirect).

Cette installation va permettre à Ifpen de relever des challenges technologiques majeurs dans ses différents domaines d’activité dont la combustion moteur,

la catalyse, ou encore le stockage géologique du dioxyde de carbone.

Elle devrait offrir un indicateur d’efficacité énergétique (PUE - Power usage effectiveness) de 1,64 à la livraison, avec un PUE cible de 1,48 avec charge de calcul à 100% (soit 400 kW).

L’aménagement évolutif de la salle permettra d’accueillir à terme, six nouvelles baies. cc J.-F. P.

DÉCEMBRE 2013ccN°960-961

ÉNERGIE ENVIRONNEMENT

D.R.

Supercalculateur compact basse consommation

39

EN COUVERTURE

NUMÉRIQUE INFORMATIQUE

Un volant d’inertie pour récupérer l’énergie au freinage LE + 25% du carburant économisé

Une motorisation hybride gaz naturel et diesel Un moteur hybride à gaz naturel-diesel qui ne consomme en équivalent essence que 2,4 litres au 100 km a été conçu à Zurich.

Le volant d’inertie de Volvo en fibre de carbone tourne à 60000 tr/min.

Une batterie qui se recharge par remplacement des anodes

MATÉRIAUX CHIMIE

LE + Densité énergétique doublée

ÉNERGIE ENVIRONNEMENT

Prototype de batterie basé sur le couple aluminium-air.

40

L’ingénieriste français Alten a développé une batterie aluminium-air utilisant des cellules brevetées par la start-up israélienne Phinergie. La batterie se recharge par remplacement de l’anode en aluminium et non plus électriquement, tandis que des circuits de contrôle-commande placés à côté abritent des algorithmes de régulation de charge. Le prototype délivre entre 300 et 400 Wh/kg, une densité énergétique deux à trois fois plus importante que les batteries lithium-ion. cc P. P.

N°960-961ccDÉCEMBRE 2013

Un véhicule hybride composé d’un moteur fonctionnant au gaz naturel et au diesel a été développé par des chercheurs de l’Institut fédéral de technologies de Zurich.

Pour faire la démonstration de leur technologie, les chercheurs ont converti le moteur diesel 2 litres TDI de la Volkswagen Golf, afin qu’il fonctionne avec 90% de gaz naturel. cc

Un contrôle électronique de la combustion

Au lieu d’utiliser la bougie d’allumage classique des moteurs au gaz naturel, le moteur diesel enflamme le gaz naturel après qu’il a été mélangé avec une petite quantité de gasoil injecté dans le cylindre. Les moteurs hybrides gaz naturel et diesel existaient déjà, mais n’avaient pas encore été utilisés dans des véhicules. Leur intégration était en effet délicate du fait des fréquents changements de vitesse. Pour contourner la difficulté, les chercheurs ont développé un système de contrôle

LE + Seulement 56 g/km de CO2 rejeté

électronique de la combustion.

Un capteur mesure la pression dans les cylindres puis des algorithmes permettent d’adapter en temps réel la quantité et le délai d’injection du diesel dans le gaz naturel.

Au final, la consommation en équivalent essence du moteur atteint 2,4 litres aux 100 km.

Le rendement moyen du moteur hybride varie autour de 35 %, contre une moyenne de 30 % pour les moteurs diesel.

Quant aux émissions de CO2, elles atteignent 56 g/km, soit 2 à 3 fois moins que celles du parc automobile actuel. Pour réduire encore la consommation de la Golf, les chercheurs lui ont même adjoint un petit moteur électrique. Une solution efficace, mais finalement jugée trop coûteuse : le moteur hybride devrait être utilisé sans être couplé au moteur électrique, pour rendre effective son industrialisation, d’ici cinq ans selon ses inventeurs. cc P. P.

D. R.

CONCEPTION DESIGN

PRODUCTION ROBOTIQUE

Volvo teste un système de récupération d’énergie cinétique monté sur l’essieu arrière.

Lors d’une phase de décélération, l’énergie cinétique entraîne un volant qui peut tourner jusqu’à 60 000 tours par minute. Quand le véhicule accélère, l’énergie du volant cinétique est restituée aux roues arrière par l’intermédiaire d’une transmission électrique adaptée permettant de couper momentanément le moteur thermique. Fabriqué en fibre de carbone, le système pèse seulement 6 kg pour un diamètre de 20 centimètres et délivre une puissance supplémentaire de 80 chevaux. cc P. P.

L A R O C H E- S U R - F O R O N / F R A N C E

25-28 FEVRIER PREM MIERE CONCE ENTRA ATION N MON NDIALE E DE LA MA ACHINE-O OUTIIL DE E DÉ ÉCOLL LETA AGE

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EN COUVERTURE

Tendances Les innovations qui ont marqué 2013

CONCEPTION DESIGN

PRODUCTION ROBOTIQUE

NUMÉRIQUE INFORMATIQUE

Annoncée sous le signe du smart, 2013 a effectivement vu l’industrie commencer à adopter les smartglass et les voitures connectées entrer aux catalogues de tous les constructeurs. C’est aussi cette année que l’impression 3D a rejoint les lignes de production et que le graphène a continué son irrésistible ascension.

De l’intelligence dans les montres…

La production devrait croître de façon exponentielle Projection en millions d’unités

17 industriels de l’électronique

commercialisent ou développent déjà une smartwatch

400 320

Samsung, Google, Microsoft, LG, Sonostar, Kreyos, Yingqu Technology, Geak, Agent, Hyetis, Sony, Androidly, Qualcomm, Omate, Neptune, Ace, Pebble … et même Nissan.

MATÉRIAUX CHIMIE

160 80 0

2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020

… et dans les voitures D’ici 2017, plus de 90 millions de voitures connectées en Amérique du Nord et en Europe, soit 1 voiture sur 5

Des perspectives prometteuses…

Poids du marché en 2018 40 milliards d’euros

Le marché du véhicule connecté devrait tripler d’ici 5 ans

Services à bord (information trafic, call-center, divertissement sur le Web) : 24,5 milliards d’euros

Matériel : 6,9 milliards d’euros Services télématiques : 4,5 milliards d’euros

ÉNERGIE ENVIRONNEMENT

240

Fourniture d’accès pour la consommation de données : 4,1 milliards d’euros

… qui séduisent les industriels de l’automobile et de l’électronique Daimler, General Motors, Honda, Renault lance R-Link, Hyundai, PSA Peugeot Citroën, Toyota, Volkswagen, HTC, LG Electronics, Nokia, une tablette intégrée Panasonic et Samsung s’allient au tableau de bord pour mettre en place le standard de la Zoé Mirrorlink, qui sert à connecter la voiture aux smartphones MARS Valeo annonce au salon de l’automobile à Francfort un système permettant de démarrer une voiture avec un smartphone

Le graphène en renfort L’Europe alloue 1 milliard d’euros à la recherche sur le graphène

SEPTEMBRE

98 065 669

1 million de fois plus fin qu’un cheveu 200 fois plus résistant que l’acier 150 fois plus conducteur que le silicium

OCTOBRE

Apple lance le système d’exploitation, iOS7, qui permet de connecter un iPhone 5 au système de navigation d’un véhicule

L’impression 3D séduit les industriels Les entreprises représentent 80 % du marché, dont 20 % pour l’automobile et l’aéronautique

56 507 37 923 412 288

800 dollars : coût d’un gramme de graphène En millions de dollars

2012

2013

2014

Marché de l’impression 3D SOURCES : NEXTMARKET INSIGHTS ; SBD ; GARTNER

42

N°960-961ccDÉCEMBRE 2013

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SÉCURITÉ

Quand les robots font la ronde

l s’appelle Cunos, c’est-à-dire « chien loup », en Gaulois. Il travaille avec deux acolytes au moins. Il déambule chaque nuit, par tous les temps et sur tous types de terrain, dans l’enceinte de sites industriels, en suivant des trajets imprévisibles, ouvrant grand ses yeux et ses oreilles afin de détecter la moindre tentative d’intrusion. Lorsqu’il épuise son énergie, il s’octroie une pause rechargement, pendant que ses deux comparses couvrent son territoire. Il sait à tout moment où se trouvent ses alter ego.

Bien malin celui qui parviendrait à tromper sa vigilance !

Le robot d’Abankos, actuellement en fin de gestation, bouleverse le monde feutré et secret de la surveillance et de la sécurité. Alors que les plus grands acteurs du

I

gardiennage commencent seulement à intégrer les caméras fixes intelligentes à leurs offres de services, la nouvelle vague des robots se prépare à prendre la relève ou tout au moins à compléter les dispositifs fixes. cc Des

robots intelligents au service de la surveillance

Il faut dire que le sujet de la sécurité des sites industriels devient de plus en plus stratégique pour les entreprises : plus de 65 000 cambriolages, attaques à main armée ou avec violence sans arme dans les locaux industriels… les statistiques de la police et de la gendarmerie nationales décrivent une situation pour le moins inquiétante. C’est dire l’importance que revêt la prévention des intrusions dans les installations industrielles.

À première vue, les systèmes mobiles de détection d’intrusion sont nombreux et existent depuis quelque temps. En réalité, deux innovateurs français viennent de défricher un territoire nouveau, celui de l’intelligence au service de la surveillance.

Au cœur de ces nouveaux robots, la navigation cartographique qui permet au robot de déplacer sur des surfaces de taille variable, notamment des entrepôts allant de 5 000 à 50 000 m2 ou des terrains de plusieurs hectares. « Notre robot est totalement autonome, grâce à une carte du lieu à surveiller, établie au centimètre près », explique Thierry Lemaître, fondateur de la société EOS et créateur d’e-vigilante, robot de surveillance à l’intérieur des locaux. « Il s’agit du plan dans lequel le robot fait ses rondes automatiques. Grâce

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Usineset entrepôts sontlaciblede toutessortesd’intrusions,de jourcomme de nuit. Alors que la télésurveillance commence à peine à se généraliser, des inventeurs français innovent avec des robots intelligents. Cartographie et navigation, intelligence artificielle, analyse vidéo, réseaux… les technologies embarquées insufflent des capacités hors pair à ces gardiens.

LES QUALITÉS DES NoUVEAUX GArDIENS

c Les robots Cunos, d’Abankos, (prototype en photo)

travaillent par équipe de trois au moins, en bonne intelligence. Utilisables en intérieur ou en extérieur, ils sont particulièrement imposants : 60x80x70 60 x 80 x 70 cm pour un poids imposants: de 70 kg. Ils peuvent franchir trottoirs, 10 % grâce à la motricité marches ou pentes de 10% sur chenilles. Ils embarquent une navigation GPS de précision par calcul différentiel, des capteurs de détection de sol et d’obstacles par ultrasons et Lidar, micro et haut-parleur, ainsi qu’une caméra PTZ avec vision nocturne IR jusqu’à 100 mètres. Ils seront commercialisés en 2014.

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LA MANIABILITÉ c Groundbot de Rotundus, est commercialisé

en Suède. Discret, il s’adapte à tous les terrains et même à l’eau et atteint sa vitesse de pointe à 10 km/h, grâce à sa petite dimension 60 cm de haut, 80 de large et surtout son poids plume, 25 kg seulement. bénéficie d’une vision 360° fournie Il bénéficie par ses deux caméras à infrarouge et dispose de nombreux capteurs, micro et hauts-parleurs. Il peut être commandé à distance à l’aide d’une console intuitive ou programmé pour naviguer au GPS.

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L’ESPRIT D’ÉQUIPE

Autonomie et sens de l’orientation pour une surveillance personnalisée c Le robot e-vigilante de EOS est le spécialiste de la surveillance

en intérieur. Son logiciel de navigation lui permet de s’orienter et de s’adapter à la configuration du site. Il assure un contrôle avec retour audio et vidéo instantané et alerte l’agent de surveillance en cas d’anomalie. Il intègre aussi des moyens de dissuasion afin de pouvoir agir à distance.

à ses outils de détection et de navigation, il repère toute modification par rapport à ce plan. Dès qu’il détecte une modification, il alerte l’agent de surveillance. » L’agent déclenche alors une procédure dite de « levée de doute » qui lui permet d’utiliser le robot afin de vérifier à distance l’existence d’une intrusion ou d’un danger réels et de prévenir les forces de l’ordre sans avoir à se rendre sur les lieux.

Pour naviguer dans le plan établi et remplir ses missions, e-vigilante utilise le

logiciel CoreSlam (Slam : Simultaneous localisation and mapping), développé dans le Centre de robotique de Mines ParisTech. « Une fois que le robot sait ce qui se trouve autour de lui et qu’il a la carte de tous les lieux qu’il a visités, il lui est possible de se déplacer et de remplir ses missions. Si l’environnement change, le Slam est capable de s’adapter », explique Arnaud de La Fortelle, professeur et directeur du Centre de robotique de Mines ParisTech. CoreSlam utilise un

L’ADAPTABILITÉ

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c La plate-forme Guardian, de Robotnik,

n’utilise pas d’intelligence artificielle artificielle mais fournit des prestations de grande mobilité et modularité adaptées aux problématiques de surveillance.

La plate-forme mobile permet l’intégration de multiples capteurs: capteurs : laser d’intérieur et d’extérieur, caméras TOF (3D), GPS… Le robot mobile offre un espace suffisant suffisant pour incorporer d’autres systèmes optionnels pour la vision, la télémétrie laser etc.

20000 Il est commercialisé au prix de 20 000 euros sans les options.

scanner laser. À chaque scan, la position relative d’un certain nombre de points (distance et orientation par rapport au robot) est comparée à la carte élaborée avec les scans précédents, ce qui permet de retrouver sa position. Une fois la carte achevée, elle est utilisée pour naviguer et accomplir des tâches, comme la surveillance. « Si un piéton entre dans le champ du scanner, il verra donc immédiatement l’intrusion. Un « obstacle » nouveau, qui se déplace, c’est la signature d’une intrusion », précise Arnaud de la Fortelle.

Abankos a pour sa part fait le choix de développer sa propre technologie, reposant sur un système multi-agent qui choisit les déplacements des robots pour optimiser la couverture du site à surveiller.

Pour cela, les informations locales perçues par chaque robot sont fusionnées afin de faire émerger une intelligence globale la plus adaptée au site. « Il ne s’agit pas d’une solution où les robots se déplacent de façon aléatoire », tient à préciser Philippe Roussel, le concepteur et fondateur d’Abankos et de son robot Cunos. « Au contraire, les robots optimisent leurs

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ProDUITS

SÉCURITÉ

cc Fournir

un maximum d’informations sur l’intrusion

Sur e-vigilante, l’intelligence artificielle est également présente, « afin que le robot ne lance pas des alertes toutes les 5 minutes», mais Thierry Lemaître reste discret sur le sujet, toutes les technologies mises en œuvre n’étant pas encore brevetées.

Outre la cartographie, un élément essentiel du système réside dans l’analyse vidéo.

Cette fonctionnalité s’avère particulièrement complexe. Francis Serrano, vice-pré-

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sident de USP Technologies, le syndicat professionnel qui regroupe tous les professionnels de la surveillance, décrit l’analyse vidéo, « la partie la plus importante du système robotique », en neuf étapes : la capture d’image, l’analyse qui se compose de systèmes intelligents embarqués et de détection de mouvements, la compression des images pour les transmettre, la transmission réseau, la visualisation sur écrans, le stockage, la recherche et l’exportation pour les forces de l’ordre.

Plutôt que de choisir un outil du marché, Philippe Roussel a fait le choix d’un développement spécifique. Objectif : fournir à l’agent un maximum d’informations fiables sur l’intrusion. L’analyse vidéo repose sur plusieurs algorithmes de détection qui extraient plusieurs niveaux d’informations à partir des images perçues.

Navigation autonome Observez, au sein du Centre de robotique de Mines ParisTech, le déplacement d’un robot autonome utilisant un scanner laser pour établir une cartographie de son environnement et atteindre la destination qui lui est indiquée.

CoreSlam

industrie-techno.com « Elle couple ainsi entre autres de la détection de mouvement, des calculs de gra-

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déplacements afin d’assurer une couverture parfaite et cohérente de l’ensemble des points de surveillance du terrain. Pour autant, c’est imprédictible et adaptable en fonction de la configuration du terrain qui peut changer et de paramètres extérieurs non prévus. »

Vidéo

ProDUITS

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dients et de la dĂŠtection de silhouette. Il en rĂŠsulte une ĂŠchelle dâ&#x20AC;&#x2122;alertes progressives qui dĂŠclenchent diffĂŠrents comportements du robot (dĂŠplacement, zoom, tracking, diffusion dâ&#x20AC;&#x2122;un message dâ&#x20AC;&#x2122;alerteâ&#x20AC;Ś). Âť Si ces technologies existent dĂŠjĂ plus ou moins dans les systèmes de camĂŠras intelligentes, celle dâ&#x20AC;&#x2122;Abankos prĂŠsente une spĂŠcificitĂŠ : elle est adaptĂŠe Ă une utilisation en extĂŠrieur et sur un engin mobile. ÂŤ Elle parvient Ă reconnaĂŽtre des silhouettes humaines dans des environnements très variĂŠs (jour, nuit, parking, vĂŠgĂŠtationâ&#x20AC;Ś) et des conditions variables (vent, pluie, luminositĂŠ diffĂŠrenteâ&#x20AC;Ś) Âť, prĂŠcise le crĂŠateur. cc Un

pilotage aussi simple quâ&#x20AC;&#x2122;une appli de smartphone

Reste Ă dĂŠfinir les paramètres du robot luimĂŞme: taille, vitesse de dĂŠplacement, communication avec la console de lâ&#x20AC;&#x2122;agent, intĂŠgration dans le système de surveillance global de lâ&#x20AC;&#x2122;entrepriseâ&#x20AC;Ś Les nouveaux robots sont plutĂ´t imposants, se dĂŠplacent Ă 4 ou 5 km/h (vitesse de la marche humaine) en vitesse normale et jusquâ&#x20AC;&#x2122;Ă 9 km/h (vitesse dâ&#x20AC;&#x2122;un jogger) en cas dâ&#x20AC;&#x2122;intervention dâ&#x20AC;&#x2122;urgence. Ils disposent dâ&#x20AC;&#x2122;une liaison avec la console de lâ&#x20AC;&#x2122;agent via rĂŠseau propriĂŠtaire en Wi-Fi. La console de pilotage dâ&#x20AC;&#x2122;e-vigilante est conçue comme une appli de smartphone.

Pour lâ&#x20AC;&#x2122;instant, pas question pour autant dâ&#x20AC;&#x2122;envisager le remplacement des agents de surveillance par les robots, si intelligents soient-ils. ÂŤ Le robot permet dâ&#x20AC;&#x2122;avoir une information très rapide et de couvrir des superficies plus larges quâ&#x20AC;&#x2122;avec les moyens fixes. Il permet surtout de remplacer les routines des agents de surveillance, qui sont prĂŠvisibles et offrent donc une plus forte vulnĂŠrabilitĂŠ Âť, considère Francis Serrano. ÂŤLâ&#x20AC;&#x2122;idĂŠal serait de pouvoir utiliser des drones de surveillance. Mais pour lâ&#x20AC;&#x2122;instant, cette piste ne peut pas ĂŞtre explorĂŠe en raison de la lĂŠgislation très stricte en la matière en France Âť. La voie est donc dĂŠgagĂŠe pour les robots. cm ccCorinne Zerbib redaction@industrie-technologies.com

DÊCEMBRE 2013ccN°960-961

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notre sélection de produits classés en 5 secteurs de référence télécoms cc PAGE 50

cc Logistique embaLLage cc Marquage imprimante intelligente pour l’étiquetage des prélèvements

cHImIE-mAtéRIAUX cc PAGE 52 mEsURE cc PAGE 53 éqUIpEmEnt généRAl cc PAGE 55

Fournisseur Weidmüller

Cette imprimante intelligente TH2 imprime rapidement et avec précision des étiquettes pour tubes de prélèvements sanguins et échantillons cliniques pour une sécurité accrue. Réalisées à proximité du patient, celles-ci incluent des données personnelles sécurisées qui permettent d’assurer qu’il s’agit bien de son prélèvement et donc de garantir le bon diagnostic.

La TH2 permet au personnel médical d’améliorer la collecte de données et la traçabilité des prélèvements et lui fait ainsi gagner du temps car les vérifications ne sont plus nécessaires. Portable et autonome, elle est capable de lire les codes-barres et d’imprimer électroniquement des étiquettes en haute définition sans PC, ni encre ni ruban. Dotée d’un clavier intégré, elle est protégée par un revêtement antimicrobien et équipée d’une batterie lithium-ion haute capacité qui offre une autonomie suffisante pour imprimer entre 4000 et 5000 étiquettes.

Fournisseur sato France

repères métalliques

Vous trouverez en page 55 un lexique des unités utilisées dans cette rubrique.

Vous PouVez adresser Vos informations de presse concernant de nouveaux produits par e-mail (en joignant une photo) : produitsnouveaux@ industrie-technologies.com

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d’encre PrintJet Pro. Conçus pour plus de 2000 opérations d’impression, les gabarits universels peuvent accueillir huit formats de repères différents. Disponibles en formats rectangulaires ou ronds, ils se fixent avec des rivets, de la colle, des serre-câbles ou des supports en acier inoxydable.

Ce système de marquage est capable d’imprimer sur des repères métalliques en aluminium ou en acier inoxydable, ce qui permet de marquer les câbles ou les armoires électriques. Un processus de fixation thermique permet de fixer l’encre à base d’eau sur la carte prétraitée avec un apprêt en moins de 5,5 minutes. Les marqueurs résistent aux produits chimiques, aux UV, aux températures élevées etc. Les MetalliCards sont imprimés sur l’imprimante à jet

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Étiquette de traçabilité pour circuits imprimés

Cette étiquette comporte un identifiant de circuit imprimé miniature qui garantit à 100 % la traçabilité au cours des travaux d’assemblage de gros volumes de circuits imprimés et qui peut être inclus dans le code identifiant du produit fini. Cette traçabilité des contenus ou du site de fabrication est adaptée à une utilisation dans le secteur médical

ou pour les circuits imprimés à composants montés en surface, y compris pour ceux qui sont en céramique à haute température pour l’électronique.

La Track-it est une étiquette métallique miniature (1,8 mm x 2,8 mm) sur laquelle est gravé au laser un unique symbole 2D Data Matrix lisible par la plupart des lecteurs optiques du commerce.

Résistante à la température, elle est placée à côté des composants sur la carte de circuit imprimé et soudée par refusion au cours du processus d’assemblage. Des étiquettes sont également disponibles en bandes et en bobines pour les opérations automatiques de prélèvement et de pose sur les lignes de montage de composants à grande vitesse.

Fournisseur molex France

cc Marquage

imprimante jet d’encre pour l’agroalimentaire Cette imprimante est destinée secteur des produits laitiers. Elle est rapide (jusqu’à 5,5 m/s), robuste et s’intègre facilement sur les lignes (avec un choix d’ombilics de 3, 5 et 8 m). Elle est en acier inoxydable avec un indice de protection IP 54 en standard, ou IP 65 en option, pour une parfaite étanchéité. Le nettoyage est facilité par l’absence de zones de rétention. La référence 9042 fonctionne avec des cartouches scellées à percussion (0, 8 litre) dont le changement se fait en moins de 30 secondes sans interrompre la production. Pour des applications exigeant de nombreux cycles allers-retours de la tête d’impression, comme le codage des yaourts et des desserts lactés, l’ombilic reliant le pupitre à la tête a été renforcé (fourreau en acier Inox) et une nouvelle encre permet de diminuer la fréquence des nettoyages de tête. Avec ses deux têtes d’impression, la cadence de production atteint 700 pots de yaourts par minute. La température de fonctionnement va de 0 à 50 °C. Fournisseur markem-Imaje

cc dEscriPtion

référence Imprimante

à jet d’encre 9042 Caractéristique Solution optimisée de marquage et de codage répondant aux besoins spécifiques du secteur des produits laitiers.

cc Points forts

Pupitre IP54 en acier inoxydable de série sans zone de rétention pour un nettoyage facile.

Conception ergonomique avec interface intuitive proposant des raccourcis.

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logIstIqUE EmbAllAgE cc PAGE 48

Produits

D.R.

Codeur laser

Ce codeur convient aux applications de marquage et codage simples sur les emballages des produits de consommation et sur les produits industriels (verre, ĂŠtiquettes, carton, plastiques). Ce codeur CO2 dâ&#x20AC;&#x2122;une puissance de 10 W applique des codes de qualitĂŠ tels que numĂŠros de sĂŠrie, date, heure, code dâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠquipe, codes datamatrix selon les cadences, code-barres, logos et graphique.

Le codage peut se faire Ă lâ&#x20AC;&#x2122;arrĂŞt ou Ă la volĂŠe avec des vitesses moyennes lentes.

Compact et lĂŠger (7 kg), le Videojet 3020 peut ĂŞtre installĂŠ soit comme une solution auto-

nome en utilisant le support mobile, soit installĂŠ dans la ligne avec des supports de montage.

Plusieurs champs de marquage sont possibles (jusquâ&#x20AC;&#x2122;Ă 126 x 87 mm) en fonction de la lentille utilisĂŠe. La crĂŠation des tâches, le rĂŠglage des paramètres, lâ&#x20AC;&#x2122;installation de la ligne et la configuration du système peuvent ĂŞtre gĂŠrĂŠs avec lâ&#x20AC;&#x2122;unitĂŠ de contrĂ´le tactile. Lâ&#x20AC;&#x2122;interface utilisateur est disponible en 19 langues (y compris le chinois) et accessible avec diffĂŠrents niveaux de sĂŠcuritĂŠ et mots de passe.

Fournisseur Videojet technologies

moteur laser haute performance

Il sâ&#x20AC;&#x2122;intègre facilement aux lecteurs portatifs existants, aux portables et aux appareils fixes grâce Ă une dĂŠtection des objets uniques, une interface USB et un fenĂŞtrage configurable. Il propose quatre niveaux de dĂŠcodage de sĂŠcuritĂŠ et une lecture avancĂŠe des codes-barres moyenne et basse densitĂŠ ainsi que des codes de qualitĂŠ mĂŠdiocre. Le N4300 est compatible avec le logiciel de gestion Ă distance Remote Master Mind 3.0, une suite de logiciels de mobilitĂŠ et de lecture Ă console unique et peut ainsi sĂŠcuriser Ă distance un appareil

perdu, configurer les appareils suivre les actifs de la sociĂŠtĂŠ et mettre en place une protection renforcĂŠe des mots de passe.

Ce moteur laser sâ&#x20AC;&#x2122;appuie sur une technologie de lecture avancĂŠe pour une prĂŠcision supĂŠrieure. Il offre aux fabricants dâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠquipements des fonctions telles que les taux de lecture amĂŠliorĂŠs et une dĂŠtection des objets automatiques. Les fournisseurs de solutions de bornes et distributeurs automatiques de billets peuvent ainsi ĂŠtendre leur rĂŠseau Ă des rĂŠgions ĂŠmergentes grâce Ă un moteur OEM alternatif.

Fournisseur Honeywell scanning & mobility

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Produits

cc TĂŠlĂŠcoms

Switchs administrables

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DestinĂŠs aux PME, ces switchs administrables se distinguent par leurs performances, une interface fonctionnelle et conviviale, des options de sĂŠcuritĂŠ avancĂŠe, des fonctions QoS et la technologie PoE+. Ils sont compatibles IPv6 et conviennent aux dĂŠploiements des rĂŠseaux gigabit haute densitĂŠ, aussi bien en cĹ&#x201C;ur de rĂŠseau quâ&#x20AC;&#x2122;en extrĂŠmitĂŠ.

Les switchs GS1910 offrent des fonctions de sĂŠcuritĂŠ dont la configuration des Vlan par port, adresse Mac, ou protocole, le filtrage des trafics de niveaux 3 et 4, lâ&#x20AC;&#x2122;authentification Radius et Tacacs+. Grâce aux fonctions de QoS, les rĂŠseaux et notamment les rĂŠseaux triple-play de dernière gĂŠnĂŠration, fonctionnent en toute fluiditĂŠ avec une qualitĂŠ de transmission optimale. Les options Multicast comme lâ&#x20AC;&#x2122;IGMP Snooping v3, le fast leave et le MVR assurent la fiabilitĂŠ des rĂŠseaux dĂŠdiĂŠs Ă lâ&#x20AC;&#x2122;IPTV ou Ă la vidĂŠosurveillance.

Fournisseur Zyxel

Point dâ&#x20AC;&#x2122;accès pour applications embarquĂŠes

Conçu pour les applications embarquĂŠes et mobiles, ce point dâ&#x20AC;&#x2122;accès sâ&#x20AC;&#x2122;installe dans les vĂŠhicules (autobus, camions), les engins de manutention et de levage (ascenseurs, chariots ĂŠlĂŠvateursâ&#x20AC;Ś) pour la transmission de donnĂŠes temps rĂŠel et le pilotage de systèmes dâ&#x20AC;&#x2122;automatismes. Il sâ&#x20AC;&#x2122;utilise en point dâ&#x20AC;&#x2122;accès, bridge, rĂŠpĂŠteur ou dans un rĂŠseau maillĂŠ.

Grâce Ă la technologie Mimo multiflux, le WLn-xRoad fournit des dĂŠbits jusquâ&#x20AC;&#x2122;Ă 300 Mbit/s et une couverture Wi-Fi ĂŠtendue. Il offre des fonctionnalitĂŠs avancĂŠes de routeur (firewall intĂŠgrĂŠ, multi-SSID, WMM/QoSâ&#x20AC;Ś), et est totalement transparent et com-

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patible avec tous les protocoles basĂŠs sur Ethernet comme Modbus/TCP, Profinet, Ethernet/ IP, Safe Ethernetâ&#x20AC;Ś Avec un roaming < 30 ms et supportant le mode de transmission rapide FT IEEE802.11r, le WLn-xRoad fournit une bonne connectivitĂŠ mĂŞme en mouvement.

Fournisseur Acksys

Serveurs de voies sĂŠrie

Conçus pour les applications ferroviaires, ces serveurs de voies sÊrie sont munis de connecteurs durcis M12 et se conforment aux normes EN 50155 et EN 50121-4 des installations Êlectroniques.

Les connecteurs M12 sont un atout majeur contre les vibrations et les chocs auxquels les appareils sont soumis dans ce type dâ&#x20AC;&#x2122;environnement.

Ces connecteurs permettent de sÊcuriser les câbles chaque fois que des vibrations de trains se produisent, et un revêtement spÊcial du boÎtier protège le système contre la rouille et la corrosion. Avec la connectivitÊ sÊrie à bord, les opÊrateurs peuvent utiliser leurs appareils en place dans les lignes de chemin de fer existantes. Les serveurs NPort 5000AI-M12 sont ÊquipÊs de 1 à 4 ports RS-232/422/485.

Fournisseur ADM21/Moxa France

Points dâ&#x20AC;&#x2122;accès Wi-Fi pour PME

Pour augmenter les dĂŠbits de 50 % tout en amĂŠliorant la portĂŠe, ces deux points dâ&#x20AC;&#x2122;accès utilisent la technologie Mimo 3x3 avec trois flux dâ&#x20AC;&#x2122;ondes par antenne. Ils offrent une sĂŠcuritĂŠ avancĂŠe avec Wids et Wips, ainsi que des fonctions spĂŠcifiques de gestion de la QoS et de la bande passante.

Le WNDAP620 donne la possibilitÊ de sÊlectionner la bande passante 2,4 GHz ou 5 GHz pour les accès clients, tandis que le WNDAP660 donne un accès

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D.R.

cc RĂŠseaux

Produits

simultané aux deux bandes pour optimiser la charge et la souplesse (équilibrage des accès clients entre les deux bandes). Ce dernier peut délivrer des débits allant jusqu’à 900 Mbit/s, soit des niveaux de performances proches du gigabit Ethernet.

Fournisseur Netgear

D.R.

Adaptateur CPL

Plus petit qu’une carte de crédit et aussi fin qu’une pièce d’un euro, cet adaptateur CPL se branche sur n’importe quelle prise électrique même difficile d’accès. Son design élégant s’associe facilement à tout type d’intérieur. Il est doté d’un mode économie d’énergie automatiquement activé en l’absence de transmission, conduisant à une réduction de 75% de la consommation énergétique. Offrant une vitesse de transfert de données stable jusqu’à 200 Mbit/s sur 300 mètres, le TL-PA2010KIT

convient aux applications gourmandes en bande passante. Il assure des échanges sécurisés grâce au chiffrement AES 128 bits combinés à la fonction QoS. Une simple pression sur un bouton suffit pour sécuriser le réseau. Entièrement plug and play, il ne demande aucune configuration.

Fournisseur TP-Link

cc Téléphonie

Téléphones analogiques

tance avec clonage en quelques secondes de la configuration d’un poste pilote. Les touches programmées clignotent sur appel entrant pour identifier l’appelant même sur un modèle de poste sans écran.

Le tiptel 1010 offre un espace pour une personnalisation graphique (logo, marquage propriétaire). Le tiptel 1020 possède douze touches et un large écran.

La configuration des postes peut être verrouillée. Ces téléphones ne nécessitent ni batterie ni pile, sont compatibles avec les prothèses auditives et disposent d’une prise casque. Le socle du téléphone peut être converti en support mural.

Fournisseur Tiptel

Destinés à un usage professionnel ou résidentiel, ces téléphones analogiques s’installent et se programment facilement. Leur programmation peut se faire à dis-

Fax sur IP

Capable de prendre en charge jusqu’à 480 canaux de fax par serveur, cette solution de fax serveur sur IP (FOIP) est essentiellement destinée aux fournisseurs de services et aux grandes entreprises.

Elle se dote de nouvelles fonctionnalités dont le PDF indexable (possibilité de recherche de mots clés dans des fichiers PDF).

Le serveur de fax sur IP XMediusFAX 7.0 est optimisé pour les navigateurs Web tels que Chrome et Safari, et supporte Microsoft Office 64 bit. Pour garantir sa pérennité, cette solution est certifiée de façon indépendante avec la majorité des plates-formes télécoms /IT/ ECM. Ses caractéristiques notables sont la configuration du fuseau horaire, le routage par codes à barres et le support de communication SIP (T.38).

Fournisseur Sagemcom

Produits

cc Chimie - MatĂŠriaux cc ĂŠquipements de laboratoire Station de compression

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Ă&#x2030;quipĂŠe dâ&#x20AC;&#x2122;un compresseur non lubrifiĂŠ, la station de compression Sicolab produit de lâ&#x20AC;&#x2122;air comprimĂŠ sec et sans huile. Elle est dotĂŠe dâ&#x20AC;&#x2122;une insonorisation efficace et ne gĂŠnère que peu de vibrations.

Grâce Ă ses dimensions rĂŠduites, elle sâ&#x20AC;&#x2122;intègre facilement, mĂŞme sous une table de laboratoire.

MontĂŠe sur roulettes et munie de deux poignĂŠes, elle se dĂŠplace facilement.

Un sĂŠcheur Ă membrane est utilisĂŠ pour produire de lâ&#x20AC;&#x2122;air comprimĂŠ sec. En option, il est possible dâ&#x20AC;&#x2122;installer un filtre Ă charbon actif et/ou un filtre stĂŠrile avec un degrĂŠ de filtration de 0,01 ¾m. La Sicolab intègre un rĂŠservoir de 25 l dont la surface interne est pourvue dâ&#x20AC;&#x2122;un traitement antibactĂŠrien.

Fournisseur DĂźrr Technik

Ă&#x2030;changeur de cations

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La rĂŠsine Eshmuno CPX est un ĂŠchangeur de cations de type acide fort, optimisĂŠ pour la purification des anticorps monoclonaux.

Elle permet une ĂŠlimination sĂŠlective des impuretĂŠs qui prĂŠsentent des caractĂŠristiques semblables Ă la molĂŠcule cible, comme les agrĂŠgats et les protĂŠines de cellules hĂ´tes, mĂŞme en prĂŠsence de fortes concentrations. Elle offre aussi une forte capacitĂŠ de liaison dynamique des IgG. Cette rĂŠsine, compatible avec une large plage de Ph, prĂŠsente une excellente stabilitĂŠ en milieu acide et basique. Disponible en colonne prĂŠ-packĂŠe, prĂŞte Ă lâ&#x20AC;&#x2122;emploi et jetable, elle est idĂŠale pour rĂŠaliser un criblage initial du milieu, la montĂŠe en ĂŠchelle et les ĂŠtudes dâ&#x20AC;&#x2122;optimisation. Elle sâ&#x20AC;&#x2122;utilise avec tout type de système chromatique.

Fournisseur Millipore

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cc Plastiques Polyamides Ă chaĂŽnes longues flexibles et rĂŠsistants

La gamme de polyamides Ă chaĂŽnes longues Zytel sâ&#x20AC;&#x2122;enrichit de deux sĂŠries, LC 7000 et LC 4000, offrant une flexibilitĂŠ et une rĂŠsistance Ă la fissuration sous lâ&#x20AC;&#x2122;effet du sel, similaires Ă celles du PA11 et du PA12. Plus rĂŠsistantes aux chocs Ă froid que le PA12, elles en partagent les propriĂŠtĂŠs fonctionnelles et sâ&#x20AC;&#x2122;utilisent dâ&#x20AC;&#x2122;ailleurs dans les applications relevant du domaine du PA12. Ciblant lâ&#x20AC;&#x2122;industrie automobile, poids lourds inclus, elles satisfont aux normes ISO 7628 et SAE J844 pour tuyaux de freins pneumatiques, ainsi que SAE J2260 pour lignes de carburant.

Les polyamides Zytel LC 7000 et LC 4000 prĂŠsentent ĂŠgalement une faible permĂŠabilitĂŠ, un excellent ĂŠquilibre rigiditĂŠ/limite ĂŠlastique, une large fenĂŞtre dâ&#x20AC;&#x2122;extrusion, le soufflage ĂŠtant lui aussi possible.

Ils adhèrent sans couche de liaison Ă une grande variĂŠtĂŠ de polymèresâ&#x20AC;&#x2030;: PA6â&#x20AC;&#x2030;; polyolĂŠfines fonctionnalisĂŠesâ&#x20AC;&#x2030;; ĂŠthylène dâ&#x20AC;&#x2122;alcool vinylique (Evoh). Ils conviennent ĂŠgalement aux constructions multicouches.

Fournisseur DuPont Engineering products

cc MĂŠtaux

Alliage cuivreux de haute conductivitĂŠ thermique

Alternative Ă lâ&#x20AC;&#x2122;alliage cuivreux au bĂŠryllium, le cupronickel-silicium-chrome, Ampcoloy 944 combine une duretĂŠ moyenne de 28 HCR et une conductivitĂŠ de 156 W/m.K. Sa duretĂŠ est 5 Ă 6 fois plus ĂŠlevĂŠe que celle de lâ&#x20AC;&#x2122;acier Ă outils H-13 et sa conductibilitĂŠ ĂŠlectrique dâ&#x20AC;&#x2122;environ 35â&#x20AC;&#x2030;% IACS. Il est très rĂŠsistant Ă la corrosion due aux rĂŠsines PVC et donne dâ&#x20AC;&#x2122;excellents rĂŠsultats dans le thermoformage. Sa duretĂŠ plus ĂŠlevĂŠe augmente la longĂŠvitĂŠ des

N°960-961ccDÊcembre 2013

moules et il ne nÊcessite aucun traitement thermique additionnel. Les applications typiques concernent les moules à injecter et à souffler pour une large gamme de plastiques. Sa duretÊ le recommande comme inserts de noyaux et cavitÊs, canaux chauds, buses de hot-runner, etc.

Il est disponible sous formes de barres de 12,7 Ă 100 mm de diamètre, de plaques jusquâ&#x20AC;&#x2122;Ă 100 mm dâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠpaisseur, mais ĂŠgalement de pièces forgĂŠes ou usinĂŠes sur demande. Il rĂŠduit les temps de cycle, diminue la dĂŠformation post-injection et augmente la stabilitĂŠ dimensionnelle.

Il peut aussi ĂŞtre utilisĂŠ dans la soudure par rĂŠsistance.

Fournisseur Ampco Metal

Mousse dâ&#x20AC;&#x2122;aluminium de grande porositĂŠ

ConstituĂŠe de cellules de 10 mm superposĂŠes Ă pores ouverts, cette mousse dâ&#x20AC;&#x2122;aluminium offre dâ&#x20AC;&#x2122;excellentes propriĂŠtĂŠs en matière dâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠchange thermique et dâ&#x20AC;&#x2122;absorption dâ&#x20AC;&#x2122;impact.

Sa grande porositĂŠ (80 Ă 90â&#x20AC;&#x2030;%) et son importante surface relative atteignant jusquâ&#x20AC;&#x2122;Ă 500Â m2/ m3 facilitent la circulation des fluides et la rĂŠcupĂŠration thermique, mĂŞme Ă des vitesses relativement basses.

Cette mousse dâ&#x20AC;&#x2122;aluminium est disponible en standard sous forme de blocs de 40 x 100 x 172Â mm, avec une face recouverte dâ&#x20AC;&#x2122;une plaque dâ&#x20AC;&#x2122;aluminium.

Dâ&#x20AC;&#x2122;autres dimensions, avec ou sans habillage, peuvent ĂŞtre fournies. La structure peut ĂŞtre adaptĂŠe pour rĂŠpondre Ă une applicat i o n d o n n ĂŠ e e n m a t i è re dâ&#x20AC;&#x2122;absorption dâ&#x20AC;&#x2122;impacts.

Fournisseur Goodfellow

D.R.

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Produits

cc MESURE cc Capteurs Capteur de sĂŠcuritĂŠ basĂŠ sur la vision

DestinĂŠ Ă la sĂŠcurisation de machines lĂŠgères et moyennes, ce capteur utilise un système de vision qui dĂŠtecte lâ&#x20AC;&#x2122;intrusion dâ&#x20AC;&#x2122;objets (une main par exemple) sur un motif fixe dĂŠfini comme arrière-plan. AdaptĂŠ aux ouvertures de 400 x 400 Ă 1â&#x20AC;&#x2030;500 x 1â&#x20AC;&#x2030;500 mm, il peut sâ&#x20AC;&#x2122;installer dans un coin, Ă lâ&#x20AC;&#x2122;intĂŠrieur ou Ă lâ&#x20AC;&#x2122;extĂŠrieur de la zone Ă protĂŠger.

Capteur compact de dĂŠtection de mains de type 3, SIL 2, IEC 62â&#x20AC;&#x2030;061, PLd EN ISO 13â&#x20AC;&#x2030;849-1, le SC300 est une alternative aux barrières immatĂŠrielles de sĂŠcuritĂŠ. Il sâ&#x20AC;&#x2122;utilise en association avec

une bande rĂŠflĂŠchissante qui dĂŠfinit les limites du champ de dĂŠtection. Son temps de rĂŠponse est de 20 ms. Deux capteurs synchronisĂŠs peuvent se monter dos Ă dos pour sĂŠcuriser des ouvertures jusquâ&#x20AC;&#x2122;Ă 3 mètres ou Ă angle droit pour dĂŠtecter sur deux faces dâ&#x20AC;&#x2122;une ouverture. La mise en Ĺ&#x201C;uvre se fait par apprentissage, sans logiciel.

Fournisseur Rockwell Automation

Capteur linĂŠaire potentiomĂŠtrique

Conçu pour offrir des volumes aux intĂŠgrateurs avec 5 Ă 10 jours de dĂŠlai, le capteur de dĂŠplacement potentiomĂŠtrique SL095 a une durĂŠe de vie de 20 millions dâ&#x20AC;&#x2122;opĂŠrations. ProtĂŠgĂŠ IP50 (IP66 en option), il offre une course de 10, 20, 30, 40, 50, 75 ou 100 mm.

De la taille dâ&#x20AC;&#x2122;un stylo, il dispose de 3 options de montage, toutes avec un câble Ă 3 conducteurs PUR. Fournisseur Wimesure

Indus&Tech_95x128:Mise en page 1

29/06/12

cc Instrumentation et traitement

DĂŠbitmètre haute performance pour le process DestinĂŠ aux applications standards sur des liquides et des gaz, ce dĂŠbitmètre massique bitube coudĂŠ Optimass 6â&#x20AC;&#x2030;400 fonctionne aussi bien dans les applications cryogĂŠniques Ă â&#x20AC;&#x201C;â&#x20AC;&#x2030;200 °C quâ&#x20AC;&#x2122;aux hautes tempĂŠratures jusquâ&#x20AC;&#x2122;Ă +â&#x20AC;&#x2030;â&#x20AC;&#x2030;400 °C. DotĂŠ dâ&#x20AC;&#x2122;un nouveau convertisseur de mesure, il offre la gestion avancĂŠe des phases intermĂŠdiaires ou diphasiques (EGM). Au lieu de ÂŤâ&#x20AC;&#x2030;figerâ&#x20AC;&#x2030;Âť la mesure comme le font les dĂŠbitmètres concurrents, lâ&#x20AC;&#x2122;Optimass 6â&#x20AC;&#x2030;400 est capable de suivre et corriger les variations dâ&#x20AC;&#x2122;amplitude qui perturbent la sonde, quel que soit le volume de gaz entraĂŽnĂŠ jusquâ&#x20AC;&#x2122;Ă 100â&#x20AC;&#x2030;%.

La mesure reste fiable et une alarme peut ĂŞtre configurĂŠe par lâ&#x20AC;&#x2122;utilisateur pour identifier les entraĂŽnements de gaz transitoires. Conforme aux dimensions standards Namur, lâ&#x20AC;&#x2122;Optimass 6â&#x20AC;&#x2030;400 est disponible du DN 08 au DN250 et rĂŠsiste aux pressions jusquâ&#x20AC;&#x2122;Ă 200Â bar. Il est rĂŠalisĂŠ en acier Inox 316L, en Hastelloy C22 et en acier Duplex UNS S31803. Il est homologuĂŠ pour les transactions commerciales et fournit un diagnostic et des indications dâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠtat conformes Namur NE 107.

cc description

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Votre partenaire en mĂŠtaux et matĂŠriaux

10 RAPIDITĂ&#x2030;

Fournisseur Krohne

RĂŠfĂŠrence Optimass 6â&#x20AC;&#x2030;400 CaractĂŠristique DĂŠbitmètre

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PRODUITS

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cc points forts

massique Coriolis standard haute performance pour les liquides et les gaz qui rĂŠsiste aux fortes tempĂŠratures et hautes pressions.

Cet appareil assure sept fonctions de mesureâ&#x20AC;&#x2030;: dĂŠbit-masse, compteur massique, densitĂŠ, tempĂŠrature, dĂŠbit-volume, compteur volumique et concentration de liquides et de gaz.

dÊcembre 2013ccN°960-961

Goodfellow SARL 229 rue SolfÊrino 59000 LILLE TÊl : 0800 917 241 (N° vert) Fax : 0800 917 313 (N° vert) france@goodfellow.com

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CATALOGUE EN LIGNE

14:03

Page 1

Produits

cc MESURE (suite)

DestinĂŠ Ă la mesure du dĂŠbit volumĂŠtrique de lâ&#x20AC;&#x2122;air au niveau des diffuseurs et des gilles de ventilation, ce balomètre lĂŠger et polyvalent est ĂŠquipĂŠ dâ&#x20AC;&#x2122;un micromanomètre numĂŠrique amovible utilisable avec des sondes optionnelles adaptĂŠes Ă chaque application. Il sâ&#x20AC;&#x2122;adresse aux installateurs et gestionnaires de systèmes de ventilation, aux tests et ĂŠquilibrages.

Le balomètre Accubalance 8 330 mĂŠmorise jusquâ&#x20AC;&#x2122;Ă 26 500 ĂŠchantillons horodatĂŠs, les enregistrements peuvent ĂŞtre programmĂŠs Ă intervalles de 10 Ă 600 secondes. Les plages de mesure sont, pour la vitesse : de 0,125 Ă 78 m/s (avec tube de Pitot) ou de 0,125 Ă 25 m/s (avec capteur dâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠcoulement), pour le volume : de 42 Ă 4250 m3/h (avec hotte dâ&#x20AC;&#x2122;aspiration), pour lâ&#x20AC;&#x2122;humiditĂŠ relative : de 0 Ă 95 %, pour la pression : de Âą3,735 Ă Âą37,5 kPa (diffĂŠrentielle) et 359 Ă 1016 mm de mercure (absolue) Fournisseur TH industrie

Pyromètre infrarouge à interface analogique

DestinĂŠ Ă recevoir les signaux de jusquâ&#x20AC;&#x2122;Ă quatre tĂŞtes de mesure de pyromètre infrarouge, ce boĂŽtier de communication sur rail 6TE DIN dispose dâ&#x20AC;&#x2122;interfaces analogiques.

Chaque sortie Ă isolation galvanique peut ĂŞtre configurĂŠe en courant (0/4-20 mA) ou en tension (0,5/10 V). Il possède aussi une sortie relais Ă optocoupleur et un port USB. Le système Mi3 comprend un grand choix de boĂŽtiers de communication analogique ou numĂŠrique avec dĂŠtection automatique de la tĂŞte et jusquâ&#x20AC;&#x2122;Ă huit tĂŞtes par boĂŽtier. Les capteurs couvrent les plages de mesure de â&#x20AC;&#x201C;40 Ă +600 °C et â&#x20AC;&#x201C;40 Ă +1000 °C (longueur dâ&#x20AC;&#x2122;onde 8-14 Âľm), 250 Ă 1650 °C (capteur spĂŠcial pour le verre Ă 5 Âľm), 500 Ă 1800 °C et 240 Ă 1400 °C (modèles Ă visĂŠe laser respectivement Ă 1 Âľm et 1,6 Âľm). Tous sont utilisables Ă des tempĂŠratures atteignant 120 °C. Fournisseur Raytek

Ĺ&#x2030;&HWWH QRXYHOOH JĂ&#x2019;QĂ&#x2019;UDWLRQ YD YRXV Ă&#x2019;SDWHU Ĺ&#x160; 1EXXLMEW )MGLPIV 6IWTSRWEFPI HY 1EVOIXMRK EZIG 1MPIRE IX /SRWXERXMR

3RXU HQ DSSUHQGUH SOXV ¢ SURSRV GH %2*( ZZZ ERJH FRP IU y

Multimètre de prÊcision PXI

Offrant une prĂŠcision de 6 1/2 digits (2 millions de points, 22 bits), ce module PXI 3U simple largeur fonctionne Ă une cadence de 50 lectures/s, et plus de 3 500 avec une rĂŠsolution rĂŠduite Ă 3 1/2 digits. Il dispose de huit fonctions de mesure (tension, courant, rĂŠsistance, frĂŠquenceâ&#x20AC;Ś). Il intègre des fonctions mathĂŠmatiques et des entrĂŠes/sorties de dĂŠclenchement en face avant et via le bus.

Le module multimètre PXI GX2065 dispose dâ&#x20AC;&#x2122;un numĂŠriseur haute tension Ă 16 bits cadencĂŠ Ă 3 MĂŠch/s et dâ&#x20AC;&#x2122;une mĂŠmoire de 8 192 valeurs avec horodatage des donnĂŠes. Les logiciels fournis incluent un panneau dâ&#x20AC;&#x2122;interface virtuel, un logiciel dâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠtalonnage, vĂŠrification et gĂŠnĂŠration de rapports et certificats, et les pilotes C++, VB, ATEasy, LabView Linux et LabView RT. Fournisseur Geotest

DÊbitmètre Coriolis compact

Très compact, ce dÊbitmètre Coriolis exploite les technologies numÊriques et convient pour toutes les applications liquides ou gazeuses dans les process. Il offre une prÊcision de mesure de 0,1 % avec une perte de charge très faible et une grande stabilitÊ du point zÊro. Il est homologuÊ pour zones dangereuses SIL 2 (matÊriel) et 3 (logiciel).

Le dĂŠbitmètre FC430 effectue un traitement du signal Ă une frĂŠquence de 100 Hz. Il est ĂŠquipĂŠ dâ&#x20AC;&#x2122;une sortie analogique 4-20 mA avec Hart 7.2. Des entrĂŠes/sorties supplĂŠmentaires peuvent ĂŞtre librement configurĂŠes. Les dimensions vont de DN15 Ă DN80 avec des plages de dĂŠbit de 3 700 Ă 136000 kg/h (eau avec 1 bar de perte de charge).

Fournisseur Siemens SAS (Automation & Drives)

8QH QRXYHOOH JÂŤQÂŤUDWLRQ DSSRUWH WRX MRXUV DYHF HOOH XQ QRXYHO ÂŤODQ & HVW FHUWDLQHPHQW YUDL SRXU QRWUH VÂŤULH 6 WRXW HQ FRQVHUYDQW OD SKLORVRSKLH GH FRQFHSWLRQ ÂŤSURXYÂŤH QRXV DYRQV FRQVLGÂŤUDEOHPHQW DPÂŤOLRUÂŤ VRQ HIĹ° FDFLWÂŤ OHV SURSULÂŤWÂŤV GH IRQFWLRQQH PHQW HW OH QLYHDX VRQRUH /D SLÂŞFH PD°WUHVVH GX QRXYHDX FRPSUHVVHXU HVW OĹ?ÂŤWDJH GH FRPSUHVVLRQ %2*( HIÄ&#x;OHQFH GÂŤYHORSSÂŤ SDU %2*( HW TXL RIIUH GHV DYDQWDJHV FRQVLGÂŤUDEOHV G HIĹ°FDFLWÂŤ SDU UDSSRUW DX[ ÂŤWDJHV GH FRPSUHVVLRQ FRQYHQWLRQQHOV &KH] %2*( QRXV VRPPHV FRQYDLQFXV TXH OHV XWLOLVDWHXUV G DLU FRPSULPÂŤ VHURQW ÂŤSDWÂŤV SDU FHWWH QRXYHOOH JÂŤQÂŤUDWLRQ

D.R.

cc InstrumentatIon et traItement Balomètre polyvalent

Produits

cc éqUipEMEnt généRal cc ÉquIpement

Porte sectionnelle vitrée

Cette porte sectionnelle a été conçue pour apporter de la luminosité dans les bâtiments tels que les centres logistiques, showrooms, garages… Elle est composée de sections aluminium entièrement vitrées sur toute la largeur de la porte. Pour assurer sa rigidité, toutes les sections (500 mm) sont équipées en partie haute d’un raidisseur sur la face intérieure jusqu’à 4 mètres de large.

La Vision XL de la gamme Novolux est fabriquée sur mesure jusqu’à 5 m de haut en aluminium anodisé (dans tous les coloris RAL).

Le verre trempé sécurité peut être teinté (en bleu, vert ou brun) ou transparent. Répondant à la norme de sécurité réglementaire EN 13241.1, cette porte propose aussi un dispositif de sécurité anti-intrusion. Elle est perméable à l’air (classe 6), résistante à la pénétration de l’eau (classe 3) et au vent (classe 4). Pour une isolation optimale, le modèle Thermo est proposé en section pleine (paroi double acier avec isolation de mousse de polyéthylène de 45 mm d’épaisseur).

Fournisseur Novoferm

D.R.

Système d’audit de l’air comprimé

Conçu pour une utilisation sur des compresseurs à vitesse fixe ou variable, ce système de contrôle de l’air comprimé met en œuvre des enregistreurs de données intégrant des capteurs de haute qualité pour collecter et stocker des informations en temps réel telles que la pression, la température, le point de rosée sous pression et le débit du système.

AirInsite assure la mesure et le calcul avec précision de la consommation énergétique. Les informations sont aussi exploitables par Bluetooth vers une station unique

de base avec une interruption infime de la production. Le logiciel associé réalise alors des représentations graphiques, la simulation et la création de rapports pour déterminer un profil complet du système d’air.

Fournisseur Gardner Denver France

Pistolet à air chaud par gaz

Locaux techniques modulables et légers

Cette solution a été conçue en aluminium pour allier légèreté, modularité et extensibilité. Elle représente un environnement sûr et stable pour protéger les composants des agressions thermiques, électriques ou extérieures. Avec un poids maximum de 1,3 tonne, elle permet de minimiser les coûts de transport ou de grutage.

L’ossature autoportante assure une résistance optimale. Les trois modèles font 10, 12,5 et 15 m², pour une hauteur sous plafond de 2,7 m l’aluminium garantit une meilleure tenue dans le temps que l’acier galvanisé.

Fournisseur Grolleau

Voici l’indispensable outil à flamme des métiers du bâtiment (l’électricien, le couvreur ou le plombier), c’est un pistolet à gaz à air chaud qui chauffe, façonne, décolle, sèche ou dégrippe les surfaces, les matériaux ou les objets. Il ne génère aucune flamme tout en appliquant des températures élevées. Il dispose d’une autonomie de 2 heures. Il monte rapidement à une puissance de 500 Watts et développe un débit de gaz de 38 g/H lui permettant d’atteindre une température maximale de 750 °C. Le pistolet 4 500 est un ensemble complet comprenant un pistolet, une cartouche de gaz à base de 15% de propylène et de butane et propane, une buse plate, une buse avec déflecteur et un anneau d’accrochage. Le débit du gaz est modulable et peut être arrêté par un volant. Il est aussi équipé d’un allumage Piezo qui déclenche la flamme d’une simple pression d’un bouton. Il dispose d’une fonction de retournement immédiat qui se révèle adapté à toutes les conditions d’accès. Le pied en plastique est très astucieux pour un refroidissement de l’outil en toute sécurité.

Fournisseur Guilbert Express

cc sÉcurItÉ

Barrières immatérielles de sécurité

Cette gamme de barrières immatérielles de sécurité propose une grande robustesse grâce à une enveloppe métallique 3 fois supérieure à celle d’une barrière classique. Les lentilles sont encastrées au sein d’une coque en métal épaisse de 5 mm. La classe de protection est IP65/67. Elles sont plus simples à installer avec le système sans multiconnexion au panneau de commande et une synchronisation optique qui évite un câblage additionnel.

Avec la série GL-R, le montage est simplifié et aucune protection supplémentaire n’est nécessaire.

Il est fourni des supports de montages préassemblés qu’il suffit de glisser dans un rail de fixation. La détection peut se faire jusqu’à une distance de 15 m. Elle offre une détection sans zone morte, car le faisceau est placé à 10 mm de chaque extrémité.

Fournisseur Keyence

Les unités de mesure système internAtionAL A.................................................................... ampère A/m ............................ ampère par mètre Bq .......................................................... becquerel °C.................................................. degré Celsius C ................................................................. coulomb cd ................................................................ candela cd/m2 ...................... cd par mètre carré F............................................................................ farad h .......................................................................... heure H.......................................................................... henry Hz......................................................................... hertz J ..............................................................................joule K .......................................................................... kelvin kg .................................................... kilogramme lm .................................................................... lumen lx ................................................................................. lux m....................................................................... mètre m2.................................................... mètre carré m3..................................................... mètre cube m/s............................ mètre par seconde m/s2 ................................m/s par seconde min ..............................................................minute N ................................................................... newton nm .................................................... nanomètre Pa ..................................................................... pascal rad .................................................................. radian s ................................................................... seconde ps ................................................... picoseconde T .............................................................................tesla V ................................................................................ volt VA ..................................................... voltampère W........................................................................... watt Wb ...................................................................weber Ω ............................................................................ ohm Autres abréviations Å.............................................................. angström atm............................................... atmosphère bar ........................................................................... bar dB .................................................................. décibel dpi ....................................... point par pouce g ..................................................................gramme cal .................................................................. calorie ch ...............................................cheval vapeur c/s ................................. cycle par seconde eV ....................................................électronvolt Go ........................................................ giga-octet gr ........................................................................ grade Kbit .......... kilobit (1 Kbit=1 024 bits) km/h......................kilomètre par heure Ko ........................................................... kilo-octet kWh......................................... kilowattheure l ..................................................................................litre Mo ................................................... méga-octet Mx ............................................................. maxwell Po ........................................................................ poise t ...........................................................................tonne tr.........................................................................................................................tour tr/min ............................. tour par minute

décembre 2013ccN°960-961

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N°960-961 DECEMBRE 2013

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14/11/13 16:33

cahier technique La simulation de l’optique physique ccréalisé par

ccjacques delacour Fondateur et PdG d’oPtis

D. R.

Ingénieur de l’École supérieure d’optique, entrepreneur dans l’âme, Jacques Delacour a développé durant ses études des logiciels de simulation pour la photométrie d’énergie.

Ces travaux l’ont conduit à s’intéresser à l’interaction des photons avec la matière et à se lancer dans le développement de logiciels de simulation optique intégrant la physique de la lumière et de la matière. Il a pour cela créé en 1989 Optis, dont il est toujours le PDG.

asimulationoptique,initialementdédiéeàl’optimisation des systèmes optiques, est aujourd’hui omniprésente dès lors que l’on pense lumière et visualisation.

Alors qu’elle a longtemps reposé sur les seules lois de l’optique géométrique, elle fait désormais appel à l’optique physique, qui tient compte à la fois de l’énergie lumineuse utilisée, du comportement de la matière des objets éclairés et de celui de l’œil qui va observer la scène.

De ce fait, elle intervient aujourd’hui couramment tout au long des processus de conception et de développement des produits, depuis le design à travers le rendu physique réaliste des matériaux, jusqu’au simulateur d’entraînement, dont le visuel s’en trouve amélioré.

Objectif : rapprocher toujours plus le monde virtuel du monde réel. cm

L

Décembre 2013ccN°960-961

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cahier technique

Fig. 1

Loi de Snell-Descartes

En prenant en compte le comportement physique de la lumière et de la matière éclairée, la simulation optique physique permet d’approcher au plus près la réalité en matière d’éclairage. Elle trouve sa place à la fois chez les chercheurs, mais aussi chez les utilisateurs d’images de synthèse, toujours à la recherche de visualisations plus réalistes.

F. RObeRt

La matière mise en lumière

Le produit de l’indice de réfraction par le sinus de l’angle que fait le rayon lumineux avec la normale au dioptre est constant. Cela permet de connaître la direction d’un rayon réfracté par une interface en fonction de la direction du rayon incident et des indices de réfraction des deux milieux considérés.

Fig. 2

1. historique Des systèmes optiques aux lois géométriques L’apparition des premiers systèmes optiques remonte au début de notre ère, lorsque les Chinois fabriquèrent la première lentille et que les Égyptiens réalisèrent le premier miroir pour le phare d’Alexandrie. La première lentille moderne, quant à elle, remonte à 1608, lorsqu’un Néerlandais découvrit l’avantage qu’offrait une pièce de verre bombée polie en rapprochant les objets : il venait d’inventer le verre de lunette.

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N°960-961ccDécembre 2013

La vision d’un objet par l’être humain met en jeu une source lumineuse caractérisée par son énergie et son émission spectrale, la propagation des ondes lumineuses dépendante du milieu, leur interaction avec la matière en termes de géométrie, de nature, de textures et d’états de surface et la détection par un capteur ou un œil, dont il faut connaître la sensibilité et les défauts.

Suivirent le microscope, la lunette de Galilée (1609) et l’appareil photo (1830). La volonté d’observer, puis de mémoriser les images avec l’apparition des films photographiques a considérablement fait évoluer les systèmes optiques, qui ont rapidement combiné plusieurs lentilles et miroirs, afin d’obtenir des images de qualité toujours supérieure.

Ces systèmes optiques d’imagerie ont fait l’objet de développements logiciels propres, induits par les fonctions caractéristiques des performances optiques, et également par les formes géométriques et les précisions associées propres.

Ainsi la loi de Snell-Descartes (n1.sin(i1) = n2.sin(i2)), découverte en 1621, dite loi de réflexion et réfraction, donne la direction d’un rayon réfracté par une surface

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n

Le cycle de la vision

F. RObeRt

ée avec les premiers systèmes optiques, la simulation optique est aujourd’hui mise en œuvre dans de nombreux secteurs d’activité, non seulement pour optimiser, par exemple, les optiques de phares de véhicules ou l’ergonomie de divers écrans de contrôle et d’interfaces homme-système comme des cockpits ou des postes de conduite, mais aussi pour prédire finement la façon dont un objet sera perçu par l’utilisateur. En architecture et en aménagement d’espace intérieur, elle permet de mieux exploiter l’éclairage naturel, de gérer l’éclairage artificiel ou encore d’évaluer l’impact d’une construction sur le voisinage, en particulier induit par son ombrage et ses reflets, en y visualisant les espaces intérieurs. Dans le secteur du luxe et du packaging, elle permet un accroissement de qualité et d’attractivité des produits, tout en renforçant l’identité visuelle. Pour une plus grande précision, la simulation optique ne repose plus seulement sur les lois de l’optique géométrique, mais prend désormais en compte l’énergie lumineuse utilisée, le comportement de la matière des objets éclairés et celui de l’œil.

simuLation optique

Fig. 3

Optique graphique et optique physique

cc Ce qu’il faut retenir

cLongtemps basée sur la propagation géométrique des rayons lumineux, la simulation optique ne traitait que les aspects théoriques de l’éclairage. cLa simulation optique basée sur la physique des rayonnements, des matériaux et de l’œil, permet d’aborder la perception réelle d’une scène.

F. RObeRt

cLa simulation optique physique est au cœur des meilleurs outils de création d’images de synthèse, ainsi que des simulateurs de pilotage les plus avancés.

L’optique graphique ne tient compte que de la propagation géométrique des rayons lumineux à travers différents milieux, régie par la loi de Snell-Descartes. L’optique physique intègre quant à elle les aspects énergétiques des sources et les comportements physiques réels des matériaux ainsi que de l’œil observant la scène. elle permet d’obtenir une prédiction plus juste, comme on le voit ici (en bleu) dans le cas de la réflexion sur une surface.

de verre, en fonction de la direction du rayon incident rencontrant la surface (Fig. 1).

Cette loi, appliquée aux systèmes optiques, permet de déterminer la façon dont les rayons émis par plusieurs points objets sont transmis géométriquement par le système et regroupés dans un plan image. Une démarche traduite en algorithmes de calcul optique dans les années cinquante, par des pionniers comme Pierre Angénieux, puis perfectionnée dans les années soixante avec l’arrivée du logiciel POSD (Program for optical system design), alors développé par IBM. Ces algorithmes reposent sur des techniques de tracé de rayons itératifs se propageant d’une surface optique à la suivante, depuis l’objet jusqu’à l’image. Avec un objectif : minimiser la taille du nuage de points représentant l’image de tout point de l’espace objet après passage à travers le système optique, tout en conservant suffisamment de lumière pour que l’information soit détectable.

D. R.

2. L’optique physique Au-delà de la géométrie Ces outils donnent une information, mais laissent de côté l’impact de l’énergie lumineuse utilisée, du comportement de la matière des objets éclairés et de celui

de l’œil qui observe la scène (Fig. 2). L’optique physique, au contraire, intègre ces paramètres (Fig. 3) et prend donc en compte la cohérence d’un faisceau, les phénomènes de diffraction, d’interférence, la propagation, la polarisation, la diffusion, la fluorescence et les effets optoélectroniques, qui jouent un rôle non négligeable dans la simulation photométrique et la simulation laser (Fig. 4). L’optique, avec ses fonctions propres et le comportement particulier du photon a longtemps été traitée à part du monde de la physique. Il est toutefois intéressant de noter que le comportement optique dans le domaine de l’infrarouge permet de traiter les problèmes d’échange thermique radiatif.

A. Impact de l’énergie lumineuse La prise en compte de l’énergie dans la simulation optique physique permet de traiter le plus souvent des aspects énergétiques de la lumière et offre donc des informations précieuses pour des sujets comme les énergies solaires, le laser mégajoule, le réacteur de fusion Iter (Fig. 5), les composants micro-optique de type Meoms (Micro electro-optical-mechanical system), ainsi que la génération d’images de synthèse physiques. C’est d’ailleurs par cette seule méthode qu’il est possible de quantifier l’information contenue dans une image de synthèse.

L’intégration des niveaux d’énergie répond par ailleurs aux besoins de l’éclairage, dont les grandeurs mesurées sont les quantités de lumière émises par les sources de lumière (intensité), incidentes sur une surface (éclairement) ou observées depuis un point donné (luminance).

Les informations quantitatives fournies par les logiciels d’éclairage permettent de comparer en cours de développement les résultats attendus aux normes en vigueur.

B. Impact du comportement de la matière Contrairement aux électrons, les photons interagissent avec le matériau qu’ils rencontrent, et par conséquent avec la mécanique et la géométrie. Résultat : ce que l’on voit n’est pas la géométrie 3D, c’est simplement la Décembre 2013ccN°960-961

59

cahier technique

Fig. 4

L’intérêt de l’optique physique

À droite, la simulation optique géométrique d’un éclairage à LeD ne permet que de valider les trajectoires des rayons lumineux. À gauche, la simulation optique physique prend en compte les aspects énergétiques, ce qui permet de déterminer la distribution de l’intensité lumineuse ou la répartition de la luminance à la surface de l’éclairage.

lumière qui se réfléchit sur les objets. D’où la nécessité de la simulation physique basée sur la lumière et d’une liaison avec les outils de CAO servant à la création des objets en 3D pour générer des images correctes de ce que verra une personne observant un objet donné.

Mettre en œuvre une telle simulation optique nécessite une grande précision géométrique des surfaces, de l’ordre de quelques dizaines de nanomètres. Une précision atteinte par les outils de CAO dans les années 2000, avec l’implémentation des surfaces optiques.

Au-delà de la surface optique, caractérisée par l’état de surface, la simulation optique traduit l’interaction du photon avec la surface, puis avec le matériau. Les fonctions qui caractérisent ces phénomènes successifs ne sont pas reliées.

L’état de surface est caractérisé par une fonction de BSDF (Bidirectional scattering distribution function), tandis que le matériau est caractérisé par son indice de réfraction, ses propriétés d’absorption et de diffusion volumiques. C’est pour cela qu’un matériau peint en surface ne ressemble pas à un matériau teinté dans la masse.

Ces grandeurs sont aujourd’hui aisément accessibles par des appareils de mesures portatifs qui alimentent automatiquement les modèles.

C. Impact de la vision humaine Les capteurs optiques sont caractérisés par leur géométrie, leur sensibilité angulaire et spectrale, ainsi que la répartition des éléments photosensibles comme c’est le cas d’un capteur CCD. L’œil fait également partie des capteurs optiques dont la surface photosensible est courbe.

Les informations contenues dans les images physiques ont permis, au début du XXIe siècle, d’initier de nouveaux travaux de recherche sur la perception visuelle, apportant une nouvelle dimension à l’image de synthèse capable dès lors d’afficher une scène telle qu’elle sera perçue par un observateur. Cette information est d’autant plus importante que la vision des hommes dépend de leur

Fig. 5

Simulation optique du cœur d’Iter Mur extérieur

Réflexion parasite

Dôme

Mur intérieur 1

2

3

Le plasma qui circule au cœur d’Iter émet une lumière très intense comparable à celle du soleil, qui est réfléchie par la paroi interne, évitant toute absorption, qui engendrerait la fusion de l’enveloppe. Afin de contrôler cette réaction, des caméras optiques mesurent deux informations: la lumière émise par le plasma lui-même, le signal, et le reflet du plasma dans les parois, le bruit.

La simulation permet de scinder aisément ces deux informations et de mieux comprendre ce que sera le comportement du plasma.

60

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D.R.

F. RObeRt

Réflexion parasite

simuLation optique

Fig. 6

Niveau de lumière et vision humaine âge et que les systèmes d’affichage ne peuvent pas reproduire la luminosité naturelle rencontrée dans le monde réel. Il est, à cet effet, important de rappeler que la couleur perçue par l’œil dépend de la puissance de l’éclairage ambiant et ceci pour une lumière à spectre identique. Ce qui signifie que si l’on place dix spots de lumière identiques pour éclairer un objet, les contrastes entre les teintes de ses différentes parties, voire ces teintes elles-mêmes seront perçus comme différents de ceux du même objet, éclairé par un seul spot. Ce phénomène provient de la non-linéarité de la sensibilité des cônes (les cellules de la rétine qui perçoivent la couleur) et de la présence des bâtonnets (qui détectent le noir et blanc) sensibles aux bas niveaux de lumière, avec une zone intermédiaire où cônes et bâtonnets forment l’image perçue. Ainsi, contrairement aux idées reçues, trop d’éclairage peut faire perdre la vision des détails (Fig. 6). Les logiciels de simulation physique permettent de simuler ces phénomènes.

Cette approche de la vison permet d’améliorer la prédiction de la qualité perçue, qui mesure l’idée qu’un observateur va se faire d’un futur produit (Fig. 7). Sur le plan visuel, l’image de synthèse physique offre l’avantage de permettre des mesures et ainsi de mieux comprendre et donc d’améliorer la perception de qualité. Par exemple, un reflet trop net sur un plastique éloigne son apparence du cuir. Accéder à la mesure physique permet d’optimiser par itérations successives la qualité perçue.

La prise en compte de la perception visuelle dans la génération d’images de synthèse physiques permet de simuler les défauts de vision, comme le daltonisme, qui entraîne une altération de la vision des couleurs, ou surtout le vieillissement, qui intéresse au premier chef l’industrie puisqu’il concerne toute la population. Le cristallin s’opacifie, l’œil devient plus sensible aux éblouissements, et l’acuité visuelle baisse. La simulation optique permet ainsi de représenter ce qu’une personne de 40, 50 ou 70 ans verra d’une interface, d’un tableau de bord ou d’un système de projection tête haute.

D.R.

3. quaLité Les données d’entrée, clés de la précision de la représentation Comme dans toute simulation physique, la qualité et la précision du résultat obtenu dépendent directement de deux paramètres complémentaires : les modèles numériques et les données d’entrée associées. C’est ce qui caractérise le comportement optique de toute la chaîne de simulation et également ce qui distingue un logiciel de simulation physique des logiciels de simulation graphiques. Il faut donc attacher une importance particulière aux données d’entrée issues de la mesure et qui doivent faire l’objet de librairie chez les éditeurs.

Lumière x2

Lumière x2

Contrairement à une idée reçue, un éclairage trop puissant (à droite) fait chuter la vision des contrastes. Ce phénomène est mis en valeur par les images de synthèse issues de la simulation physique, tandis qu’il est indétectable en image de synthèse traditionnelle (en haut), qui ne contient pas la notion d’énergie.

En simulation optique, les entrées sont les sources de lumière, les matériaux, ainsi que les propriétés optiques des surfaces. Dans le cas des capteurs optiques comme les caméras, il faut également donner les caractéristiques des capteurs. Toutes ces données, et donc les résultats obtenus sont dépendants de la longueur d’onde.

Les sources de lumière sont caractérisées par leur géométrie à propriétés optiques, leur diagramme de rayonnement (intensité), ainsi que le spectre d’émission, ces données étant interdépendantes. C’est d’ailleurs cette dépendance qui crée des irisations parfois perçues localement avec certaines LED.

4. images de synthèse Simple représentation graphique ou vraie simulation L’accélération des techniques de simulation optique dans les années 2000 a rendu possible la génération des premières images de synthèse par des techniques de simulation issues de la physique. Comme dans le cas des simulations mécaniques, fluidiques ou thermiques, qui permettent de prévoir avec précision les performances et le comportement du futur système, la cohérence énergétique et spectrale des images de synthèses simulées garantit leur exactitude et permet de prédire avec exactitude l’aspect et l’apparence du futur produit.

Il reste toutefois difficile de comparer une image de synthèse graphique et une image de synthèse physique, car ces deux applications n’apportent pas les mêmes informations aux utilisateurs, même si la nature du résulDécembre 2013ccN°960-961

61

cahier technique simuLation optique

Fig.7

Simuler la qualité perçue

5. prospective Du temps réel à la réalité virtuelle

tat, une image, entretient la confusion. La première correspond à une représentation du monde réel, qui peut ne pas être dénuée de parti-pris et peut même correspondre à une volonté d’embellir la réalité, tandis que la seconde, précise et intégralement simulée, apporte une information prédictive.

La simulation graphique met en œuvre des artifices issus du rendu dit biaisé (biased rendering), tandis que la simulation physique ne les admet pas (unbiased rendering). Parmi les techniques utilisées pour influer sur le résultat, au détriment du réalisme, on trouve certaines méthodes de tonemapping, occlusion ambiante ou encore des modèles d’interaction lumière/matériau simplifiés type Phong, qui permettent de représenter avantageusement un futur produit.

On rencontre souvent le terme BRDF dans la plupart des logiciels d’image de synthèse. Ce terme emprunté à la physique caractérise uniquement la composante réfléchie de la lumière sans pour autant qu’aucune notion d’énergie, ni de spectre ne soit intégrée.

Conséquence de ces artifices : même si elle le peut la simulation graphique ne résout pas les interrogations quant au choix des éclairages ou des matériaux. Elle ne garantit pas l’apparence d’un futur produit dans un environnement donné, ni sa ressemblance avec l’image obtenue. N’étant pas prédictive, elle ne permet pas de supprimer la maquette physique.

Dernière nuance : la simulation graphique restitue approximativement les couleurs par trois composantes RVB (rouge, vert, bleu). De son côté, la simulation physique adopte une représentation spectrale nécessaire pour garantir une fidélité de la couleur représentée (Fig. 8). Enfin, la simulation physique ne nécessite pas de réglage, simplifiant ainsi le processus de génération d’images et garantissant également une reproductivité quel que soit l’opérateur.

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Fig.8

Tenir compte de la composante spectrale de la lumière

La simulation graphique de l’éclairage d’une scène par la lumière solaire ou celle de LeD blanches (en haut), qui ne tient compte que des trois composantes rouge, vert, bleu (RGb en anglais) donne une image identique dans les deux cas. La simulation physique (en bas) qui tient compte de la représentation spectrale de la lumière garantit une fidélité de la couleur représentée par rapport à la réalité.

D.R.

L’utilisation de la simulation optique physique pour la création d’images de synthèse hyper-réalistes permet à certains constructeurs d’avoir une très bonne approche de la qualité perçue par le consommateur, notamment au niveau des jeux d’accostage entre les différentes pièces d’une carrosserie automobile.

Loin de se contenter de proposer une image figée d’un produit, la simulation optique permet désormais, depuis quelques années, une vision en temps réel, grâce aux progrès du matériel informatique, et plus particulièrement du calcul parallèle et de la puissance des cartes graphiques (GPU). Les travaux de recherche ont abouti aux premières applications optiques temps réel basées sur des algorithmes et des données physiques.

Au-delà des aspects gain de temps et confort d’utilisation obtenus par un raccourcissement des durées d’obtention des résultats, une nouvelle dimension, le temps, est à présent exploitable. Ce paramètre est important car il apporte de nouvelles grandeurs dynamiques, et des effets optiques comme l’éblouissement, le scintillement et la rémanence auxquels l’œil est sensible.

La réalité virtuelle qui permet d’expérimenter un monde numérique 3D de façon immersive, interactive et réaliste, est une vraie expérience sensorielle. On comprend alors l’importance que revêt la recherche du réalisme, qu’il soit visuel, sonore ou tactile. L’observateur étant immergé dans une scène virtuelle affichée en relief, il est nécessaire de le localiser avec précision pour que la scène affichée corresponde à son point de vue.

La simulation optique en temps réel est donc primordiale pour éviter un temps de latence entre les mouvements de l’observateur et le visuel simulé, qui rendrait inconfortable voire inutilisable la solution de réalité virtuelle. La simulation optique a ainsi rejoint la réalité

Marquage Fig.9

Valider des affichages

Laboratoires dâ&#x20AC;&#x2122;essais - Formation - IngĂŠnierie CEM SĂŠcuritĂŠ ĂŠlectrique Radio et mesures emf

D.R.

Climatique et mĂŠcanique La simulation optique physique est largement utilisĂŠe par les concepteurs dâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠquipements opto-ĂŠlectroniques afin de valider la lisibilitĂŠ de leurs appareils, comme câ&#x20AC;&#x2122;est le cas ici avec un afficheur tĂŞte haute sur un avion de combat, oĂš le reflet du soleil ĂŠblouit le pilote dans certaines configurations.

FiabilitĂŠ

virtuelle, apportant le rĂŠalisme manquant et nĂŠcessaire au monde virtuel pour permettre la prise de dĂŠcision.

Le besoin de qualitĂŠ de la reprĂŠsentation visuelle en temps rĂŠel est encore plus marquĂŠ dans le domaine des simulateurs de vols, de conduite et dâ&#x20AC;&#x2122;entraĂŽnement.

Ainsi, en aĂŠronautique, 80 % des dĂŠcisions du pilote sont prises avec la vue. Si lâ&#x20AC;&#x2122;affichage nâ&#x20AC;&#x2122;est pas reprĂŠsentatif de la rĂŠalitĂŠ, et que les zones dâ&#x20AC;&#x2122;ĂŠblouissement qui entraĂŽnent une perte dâ&#x20AC;&#x2122;information ne sont pas conformes Ă la rĂŠalitĂŠ, alors il est fort probable que le pilote ne prenne pas la mĂŞme dĂŠcision dans le simulateur et dans la situation rĂŠelle (Fig. 9).

Câ&#x20AC;&#x2122;est prĂŠcisĂŠment pour ce besoin que la simulation optique en temps rĂŠel et physico-rĂŠaliste, associĂŠe Ă la modĂŠlisation de la perception visuelle se retrouve aujourdâ&#x20AC;&#x2122;hui prĂŠsente dans les nouveaux simulateurs dâ&#x20AC;&#x2122;entraĂŽnement. Cette technologie permet ĂŠgalement de concevoir de nouveaux cockpits en testant virtuellement les futurs ĂŠquipements et interfaces hommemachine dans un environnement lumineux rĂŠaliste.

IntĂŠgrĂŠe dans la chaĂŽne numĂŠrique de dĂŠveloppement de nouveaux produits (PLM - Product lifecycle management), la simulation optique physique, grâce Ă son rendu facilitant lâ&#x20AC;&#x2122;expĂŠrimentation virtuelle dans des conditions rĂŠalistes et la prĂŠdictivitĂŠ des rĂŠsultats, permet une accĂŠlĂŠration du processus de conception et une amĂŠlioration de la qualitĂŠ, tout en supprimant des phases de prototypages longues et coĂťteuses.

La lumière et sa perception ainsi modĂŠlisĂŠe, la simulation permet alors la libre crĂŠativitĂŠ par lâ&#x20AC;&#x2122;exploration de formes, de couleurs, de lumières et de nouveaux matĂŠriaux qui mène Ă lâ&#x20AC;&#x2122;innovation. Ă&#x20AC; plus longue ĂŠchĂŠance, on peut imaginer comment des simulations menĂŠes en parallèle des expĂŠrimentations rĂŠelles pourront amĂŠliorer ces dernières en soustrayant les perturbations du signal global mesurĂŠ. cm

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cahier technique simuLation optique

POUR ALLER PLUS LOIN En France, la Société française d’optique (SFO), chargée de la promotion du domaine comme discipline scientifique et vecteur d’innovation technologique dans les industries les plus variées regroupe les acteurs du monde de l’optique et de la photonique .

Son site (www.sfoptique.org), recense les conférences dans les domaines de l’optique, du laser, de l’astronomie.

L’association diffuse des informations par voie électronique et publie la revue Photoniques.

Son pendant outre-Atlantique est l’association SPIE. Elle organise de nombreux symposium en optique et photonique et sélectionne sur son site (www.spie.org) une multitude d’ouvrages dans le domaine de l’optique et la simulation.

Enfin dans le domaine applicatif, les experts du monde de la réalité virtuelle sont regroupés au sein de l’Association française de réalité virtuelle (AFRV) qui fédère la communauté académique et industrielle, autour des thèmes de la réalité virtuelle, augmentée, mixte et d’interaction 3D (www.af-rv.fr). cm

Référence Traité de la réalité virtuelle

La simulation optique physique trouve de nombreux débouchés dans le domaine de la réalité virtuelle haut de gamme. Les concepteurs et les utilisateurs d’applications de réalité virtuelle s’intéresseront donc à l’excellent « Traité de la réalité virtuelle » aux Presses des Mines, qui présente l’histoire, ainsi qu’un état de l’art de cette discipline. Cet ouvrage en quatre volumes permet de découvrir une large réflexion collective sur ce secteur d’activité, issu de recherches à la croisée des sciences de l’ingénieur et des sciences cognitives.

Il fournira au lecteur un état, aussi complet que possible, des connaissances sur le sujet et sera un guide de conception pour l’aider dans son projet de réalité virtuelle. cm

Démonstration

comparaison virtuelle Expérimentez simplement le principe de fonctionnement des projecteurs automobiles en comparant l’utilisation des lampes halogènes et xénon. optique

64

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industrie-techno.com

Vocabulaire professionnel c

ANGLE D’INCIDENCE

c

DIOPTRE

c

ANGLE DE RÉFRACTION

c

INTENSITÉ

c

ÉCLAIREMENT

c

LUMINANCE

c

OPTIQUE GÉOMÉTRIQUE

c

OPTIQUE PHYSIQUE OU OPTIQUE ONDULATOIRE

Angle que fait un rayon lumineux arrivant sur une surface avec la normale à celle-ci.

Surface séparant deux milieux transparents d’indices de réfraction différents.

Angle que fait un rayon lumineux dévié avec la normale au dioptre.

Quantité de lumière émise par les sources lumineuses.

Quantité de lumière incidente sur une surface.

Quantité de lumière observée depuis un point donné.

Discipline basée sur le cheminement du rayon lumineux. Cette approche simple permet la construction géométrique d’images.

Discipline qui étudie la lumière en la considérant comme une onde électromagnétique.

c

OPTIQUE QUANTIQUE

Discipline où la lumière est considérée comme constituée de photons, objets quantiques qui se comportent comme des corpuscules interagissant avec la matière et comme des ondes pour leur propagation.

Leur mouvement est décrit à l’aide de probabilités de présence en un point donné.

D.R.

Associations De précieuses sources d’informations

10 DÉCEMBRE 2013

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GDF SUEZ

Thierry LE HENAFF

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Ronan STEPHAN

Directeur de l’innovation Groupe

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Et les interventions de : • Chantal CAYUELA, Directrice R&D, GROUPE BEL • Martha CRAWFORD-HEITZMANN, Directrice R&D, AREVA • Nicolas DEMASSIEUX, Directeur d’Orange Labs Recherche, ORANGE • Pascal BROSSET, Directeur de l’Innovation, SCHNEIDER ELECTRIC

En partenariat avec :

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Programme complet et inscriptions sur : http://evenements.infopro-digital.com/usinenouvelle/ Contact : Lamia ALILAT • e-mail : lalilat@infopro-digital.com • Tél. : +33 (0)1 77 92 99 06

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14/11/2013 13:12:35

LA FABRIQUE DE L’INNOVATION ccTHIBAUT DE JAEGHER DIRECTEUR DE LA RÉDACTION

tdejaegher@industrie-technologies.com

3

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2 4

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oi des écrans plats, roi des puces mémoires, roi des téléviseurs, roi des smartphones (1) ...

Samsung règne sans partage sur l’empire mondial de l’électronique. Le coréen est un véritable rouleau compresseur qui écrase tous ceux qui tentent de lui résister. Nokia, Sony, Ericsson, Blackberry ont subi sa loi. Et il n’y a guère qu’Apple qui lui résiste... encore ! cc Quand

Samsung investit 1 dollar en recherche, il en met 4 dans ses usines

Pour mener sa guerre et continuer à étendre son empire, le chaebol ne profite pas d’une manne de cash (il réalise quand même 17% de marge opérationnelle) comme la firme à la pomme (100 milliards de dollars en caisse) mais déroule une stratégie à l’allemande. Une stratégie basée sur le l’investissement, le long terme et ses usines ! Contrairement à Apple qui a entièrement externalisé sa fabrication, Samsung demeure un industriel « à l’ancienne ». Il possède plus de 200 usines (2) (contre deux ou trois pour Apple), des dizaines de centres R&D (3) (une poignée pour la firme de Jobs), 350 000 salariés (contre 60 000) et il aura investi 14 milliards de dollars en R&D pour un chiffre d’affaires de 211 milliards.

Le coréen aime inventer de nouveaux produits (4)

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N°960-961ccDÉCEMBRE 2013

mais il entend surtout les fabriquer et les assembler.

Une contrainte ? Pas vraiment. S’il est souvent en retard en termes d’usages sur Apple, il ne se fait jamais distancer. Sa puissance en R&D, sa force de frappe en industrialisation et sa maîtrise des technologies lui permettent de rattraper très rapidement le californien. D’ailleurs, si vous preniez le temps de regarder sous le capot de certains iPad et iPhone, vous découvririez que leurs écrans tactiles et leurs microprocesseurs sont « made by Samsung ». Récemment, le coréen a même réussi à le devancer en lançant la Galaxy gear (5), une sorte de montre intelligente qui se connecte à son téléphone-tablette le Galaxy Note.

Preuve que le coréen soigne particulièrement son outil industriel, lorsqu’il présente ses plans d’investissements en R&D, il précise toujours les sommes qu’il investira en industrialisation. Comme le soulignait Marc Giget dans une conférence donnée pour le pôle Cap Digital, quand Samsung investit 1 dollar en recherche, il en met 4 dans ses usines. Le message de Samsung est clair : s’il n’y a pas d’usine sans innovation, il n’y a pas non plus d’innovation sans usine.

C’est la leçon que nous enseigne le nouvel empereur de l’électronique et c’est plutôt une bonne nouvelle pour l’industrie, non ? cm

BRUNO LEVY POUR IT ; REUTERS ; D. R.

Le théorème SAMSUNG

17181920 JUIN 2014

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